CN102156034B - 一种可精确调心的振动台夹具 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种可精确调心的振动台夹具，该夹具由振动台台面和四个同样结构的子夹具组成，每个子夹具包括两个导向支撑板、两根滑条、支撑快、丝杠、滑块、支撑盘和底座；且四个子夹具以振动台台面的中心孔为对称中心分布，相邻的两个子夹具的丝杠的中心线所形成的夹角为90°，相对的两个子夹具的丝杠的中心线重合。本发明能实现底座相对于振动台台面的两个自由度的调节；且在对大型试件进行振动试验时，能够使安装在底座上的大型试件和夹具的合成重心与振动台的轴线相重合；本发明不仅可以确保试件重心通过振动台台面中心以减少倾覆力矩的影响，且能实现试件与振动台台面或夹具的刚性连接。

Description

一种可精确调心的振动台夹具

技术领域

本发明涉及一种振动台夹具，可作为集装箱等运输工具或大型试件的夹具广泛应用于振动试验领域，尤其是船舶和航空航天等大型试件的振动试验。

背景技术

振动试验是从航空航天部门发展起来的，现在被推广到动力机械、交通运输、建筑等各个工业部门。随着对产品，尤其是船舶和航空航天产品可靠性要求的提高，作为可靠性试验关键设备的振动试验系统的发展显得越来越重要。夹具是为把试件固定在振动台工作台面上，并把振动台的振动传给试验件的装置，它的质量直接关系着试验的质量。但目前对大型试件专用夹具的重要性普遍重视不够，设计的试验夹具不能保证大型试件和夹具组成的总体重心和振动台的中心轴线重合，这样的夹具传递的振动往往存在着很大的失真，在垂直方向激振时，容易引起振动台面的摇摆，致使振动波形失真，更有甚者使电动振动台的动圈遭到损坏或液压振动台的油缸的密封圈过早疲劳失效。本发明不仅可以确保试件重心通过振动台台面中心以减少倾覆力矩的影响，且能实现试件与振动台台面或夹具的刚性连接，目前为止，国内还未见采用该调心夹具作为振动台的夹具。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可精确调心的振动台夹具。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：该可精确调心的振动台夹具包括振动台台面和四个子夹具；所述每个子夹具包含有两个相互平行的导向支撑板，在两个所述导向支撑板之间设有相互平行的两根滑条，在所述两根滑条之间设有支撑块，所述导向支撑板、滑条、支撑块分别与所述振动台台面固定连接；所述每个子夹具还包括丝杠、滑块、支撑盘和底座，所述支撑块设有通孔，该通孔内安装有一轴承，所述丝杠的一端穿过所述轴承并与该轴承形成过盈配合，所述滑块置于所述两根滑条上且所述滑块分别与两根滑条形成滑动配合，所述滑块与丝杠的螺纹部分构成丝杠滑块的结构，所述丝杠位于两根滑条之间且与两根滑条平行，所述支撑盘与所述滑块的上表面固定连接，所述支撑盘设有与所述导向支撑板相匹配的凹槽，所述导向支撑板置于对应的所述凹槽内且所述导向支撑板与对应的所述凹槽形成滑动配合，所述支撑盘位于所述导向支撑板的上方，所述支撑盘的上端面设有两个以上T型槽，各T型槽相互平行，所述每个T型槽的长度方向与所述丝杠垂直，所述底座设有与所述T型槽相匹配的T型凸缘，所述T型凸缘置于相应的所述T型槽内且相互形成滑动配合；所述四个子夹具以振动台台面的中心孔为对称中心分布，相邻的两个子夹具的丝杠的中心线所形成的夹角为90°，且相对的两个子夹具的丝杠的中心线重合。

进一步地，本发明所述T型槽的横截面的底部的尺寸大于T型槽的横截面的开口处的尺寸，所述T型凸缘的横截面的翼缘置于所述T型槽内并与所述T型槽形成相互扣合的结构。

进一步地，本发明所述支撑盘的上端面的T型槽替换为T型凸缘，且所述底座的T型凸缘替换为T型槽。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明由于采用丝杠滑块作为导向装置，定位精度高，并能长时间维持较高的精度，且有两根滑条作为导向，使得滑条能承受来自上下和左右方向的负载，因此容许负荷大，所有方向都具有高的刚性，在试验频段内不会出现共振，同时安装工时少，大大提高振动试验的效率。

(2)本发明由于四个子夹具以振动台台面的中心孔为对称中心分布，相邻的两个子夹具的丝杠的中心线所形成的夹角为90°，相对的两个子夹具的丝杠的中心线重合，且每个子夹具可以独立通过所述丝杠滑块调节其在所述振动台面上的相对位置，同时子夹具上的底座可以在支撑盘上滑动，能够实现底座相对于振动台台面的两个自由度的调节，从而可以通过四个子夹具来精确调整四个底座相对于振动台面的位置，确保试件重心通过振动台台面中心，减少倾覆力矩的影响，从而保护电动振动台的动圈或液压振动台的油缸的密封圈，大大减少振动波形失真。本发明振动台夹具还可以在一定范围内满足不同大型试件振动试验装夹的需要，具有很好的扩增性，且由于四个子夹具的结构的一致性，因此夹具上各点的振动量值相差小，即均匀度好。

(3)本发明由于支撑盘的两道凹槽与两组T型槽垂直布置，当振动试件安装完毕，能够实现试件、两组子夹具之间的相互嵌合的结构，从而使得试件能够牢固地与振动台面或试验夹具刚性连接，以保证振动台的运动不失真的传递给试件。

附图说明

图1是本发明振动台精确调心夹具的俯视示意图；

图2是本发明的子夹具的结构示意图；

图3是图2的后视图；

图4是本发明的丝杠滑块的结构示意图；

图5是本发明的支撑盘的结构示意图；

图6是图5的后视图；

图7是本发明的底座的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明做详细的阐述。

如图1至7所示，本发明可精确调心的振动台夹具包括振动台台面1和四个子夹具。每个子夹具包含有两个相互平行的导向支撑板21、22，该导向支撑板一方面可以起导向作用；另一方面，四个子夹具中的相对的两组导向支撑板可以在对角线方向抵抗倾覆力矩，在两个导向支撑板21、22之间设有相互平行的两根滑条31、32，在两根滑条31、32之间设有支撑块4，导向支撑板21、22，滑条31、32以及支撑块4分别与振动台台面1固定连接。每个子夹具还包括丝杠5、滑块6、支撑盘7和底座8，支撑块4设有通孔41，该通孔41内安装有一轴承9，丝杠5的一端穿过轴承9并与轴承9形成过盈配合。滑块6置于两根滑条31、32上且滑块6分别与两根滑条31、32形成滑动配合，滑块6与丝杠5的螺纹部分构成丝杠滑块的结构。

本发明振动台夹具使用时，通过转动丝杠5可以调节滑块6相对于振动台台面1的位置。在进行振动试验前，对于一些重心不在几何体中心的试件，就要通过适当调节四个子夹具的底座8相对于台面的位置以确定各个底座8相对于振动台台面1的几何中心的坐标，以使本发明夹具和试件的重心通过振动台台面1的中心。由于丝杠滑块的定位精度高，并能长时间维持较高的精度，且有两根滑条作为导向，使得滑条31、32能承受来自上下和左右方向的负载，因此丝杠滑块能承受大负荷，丝杠滑块的所有方向都具有高的刚性，在试验频段内不会出现共振。此外，丝杠滑块安装工时少，可大大提高振动试验的效率。当试件装在底座8上时，此时本发明夹具和试件的重心就会通过振动台台面1的中心，从而保证试验的正确性。

丝杠5位于两根滑条31、32之间且与两根滑条31、32平行，支撑盘7与滑块6的上表面固定连接，支撑盘7设有与导向支撑板21、22相匹配的凹槽131、132，导向支撑板21、22置于对应的凹槽131、132内且所述导向支撑板21、22与对应的凹槽131、132形成滑动配合，支撑盘7位于导向支撑板21、22的上方。支撑盘7的上端面14设有相互平行的T型槽111、112、113、114，且T型槽111、112、113、114与支撑盘7的凹槽131、132垂直。底座8设有与T型槽111、112、113、114相匹配的T型凸缘151、152、153、154，T型凸缘151、152、153、154置于相应的T型槽111、112、113、114内且相互形成滑动配合。每个子夹具上的底座8可以在支撑盘上滑动，能够实现底座相对于振动台台面的两个自由度的调节，从而可以通过四个子夹具来调整四个底座相对于振动台面的位置，确保试件重心通过振动台台面中心，减少倾覆力矩的影响，保护电动振动台的动圈或液压振动台的油缸的密封圈，大大减少振动波形失真，并在一定范围内满足不同大型试件振动试验装夹的需要，具有很好的扩增性。由于四个结构相同的子夹具以振动台台面1的中心孔17为对称中心分布，相邻的两个子夹具的丝杠的中心线所形成的夹角为90°，相对的两个子夹具的丝杠的中心线重合，因此本发明夹具上各点的振动量值相差小，具有很好的均匀度。

如图5所示，本发明中的子夹具的支撑盘7的上端面14上设有两个以上相互平行的T型槽。对T型槽111、112、113、114的横截面而言，其底部202、205、208、301的尺寸大于各自开口处的尺寸。底座8设有与T型槽111、112、113、114相匹配的T型凸缘151、152、153、154，T型凸缘151置于T型槽111内且其翼缘181、183与T型槽111的底部202的两侧壁201、203形成相互扣合的结构。T型凸缘152置于T型槽112内且其翼缘184、186与T型槽112的底部205的两侧壁204、206形成相互扣合的结构；T型凸缘153置于T型槽113内且其翼缘187、189与T型槽113的底部208的两侧壁207、209形成相互扣合的结构；T型凸缘154置于T型槽114内且其翼缘190、192与T型槽114的底部301的两侧壁300、302形成相互扣合的结构。同时，每个子夹具的支撑盘7的两个凹槽131、132与各T型槽垂直。当振动试件安装于底座8上后，即能够实现在振动台台面1的相同对角线方向上的试件、两组子夹具的T型槽与T型凸缘之间的相互扣合的结构，从而使得试件能够牢固地与本发明振动台夹具刚性连接，以保证振动台的运动不失真地传递给试件。

需要说明的是，作为本发明的另一种实施方式，也可以是在底座8的下端面20上开设T型槽，而在支撑盘7的上端面14上相应地设置与底座8的下端面20上的T型槽相匹配的T型凸缘，且使T型槽与T型凸缘的翼缘能够形成相互扣合的结构。

Claims (3)

1.一种可精确调心的振动台夹具，其特征是：包括振动台台面和四个子夹具；所述每个子夹具包含有两个相互平行的导向支撑板，在两个所述导向支撑板之间设有相互平行的两根滑条，在所述两根滑条之间设有支撑块，所述导向支撑板、滑条、支撑块分别与所述振动台台面固定连接；所述每个子夹具还包括丝杠、滑块、支撑盘和底座，所述支撑块设有通孔，该通孔内安装有一轴承，所述丝杠的一端穿过所述轴承并与该轴承形成过盈配合，所述滑块置于所述两根滑条上且所述滑块分别与两根滑条形成滑动配合，所述滑块与丝杠的螺纹部分构成丝杠滑块的结构，所述丝杠位于两根滑条之间且与两根滑条平行，所述支撑盘与所述滑块的上表面固定连接，所述支撑盘设有与所述导向支撑板相匹配的凹槽，所述导向支撑板置于对应的所述凹槽内且所述导向支撑板与对应的所述凹槽形成滑动配合，所述支撑盘位于所述导向支撑板的上方，所述支撑盘的上端面设有两个以上T型槽，各T型槽相互平行，所述每个T型槽的长度方向与所述丝杠垂直，所述底座设有与所述T型槽相匹配的T型凸缘，所述T型凸缘置于相应的所述T型槽内且相互形成滑动配合；所述四个子夹具以振动台台面的中心孔为对称中心分布，相邻的两个子夹具的丝杠的中心线所形成的夹角为90°，且相对的两个子夹具的丝杠的中心线重合。

2.根据权利要求1所述的可精确调心的振动台夹具，其特征是：所述T型槽的横截面的底部的尺寸大于T型槽的横截面的开口处的尺寸，所述T型凸缘的横截面的翼缘置于所述T型槽内并与所述T型槽形成相互扣合的结构。

3.根据权利要求1或2所述的可精确调心的振动台夹具，其特征是：所述支撑盘的上端面的T型槽替换为T型凸缘，且所述底座的T型凸缘替换为T型槽。

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