CN104346988A - 一种大型重载摇摆模拟台 - Google Patents
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Abstract
一种大型重载摇摆模拟台,外框通过外框轴、弧形滚体和外弧形滑块分别连接于轴承座、托辊座和外弧形导轨;外框轴对称固定于外框相对的两个侧面,并经转动副与轴承座连接,轴承座固定于支柱;弧形滚体对称固定于外框底面,并与安装于托辊座的辊子构成滚动副,托辊座固定于支柱;外弧形滑块对称布置于外框另两个侧面,外弧形导轨固定于导轨支柱;内框通过内框轴和内弧形滑块分别连接于外框和内弧形导轨;内框轴对称固定于内框相对的两个侧面,并经转动副与外框连接;内弧形滑块对称固定于内框相对的另两个侧面,内弧形导轨固定于导轨支座,导轨支座固定于外框;本发明承载大,抗冲击,能实现纵摇、横摇及其复合运动,可用于模拟海浪等的运动。
Description
技术领域
本发明涉及一种摇摆台,特别是一种大型重载摇摆模拟台。
背景技术
在实验室环境下模拟海浪的运动,不仅可以缩短船载、舰载装备的开发周期,而且可大大降低预算;现有大多模拟台都是并联运动模拟台,并联模拟台虽然具有刚性大、承载能力强等优点,但是大多都是六自由度并联模拟台,且六自由度并联模拟台技术相对成熟,而少自由度的运动模拟台却少之又少,对于需要模拟少自由度运动的工况,大多是靠用六自由度并联模拟台中的相应的自由度运动,这势必增加了设计和制造成本;实际上,像模拟海浪等的运动,只需要横摇、纵摇及其复合运动就可满足要求,另一方面船载、舰载装备一般质量大,体积大,有的还会产生大的冲击力。因此研究具有横摇、纵摇及复合运动的一种大型重载摇摆模拟台十分重要。如发明专利CN103035161A提出了一种具有三自由度静载平衡并联运动模拟平台,该发明采用电驱,并引入静载平衡装置能有效提高承载能力,但是此发明平台下部的安装空间小且抗冲击能力差;发明专利CN102147046A提出了一种转动解耦的两自由度并联机构,此发明能实现上平台的两个转动完全解耦,但是此发明承载能力和抗冲击能力差。发明专利CN102975196A提出了一种两转动自由度并联机构,此发明结构紧凑,但承载能力差,安装空间小。
发明内容
本发明的目的在于提供一种大型、承载大、抗冲击,具有横摇、纵摇及其复合运动的摇摆模拟台。
本发明的技术方案如下:
本发明它主要包括外框、内框、四个外圆弧导轨组件、四个内圆弧导轨组件和两个托辊组件,其中所述外框呈长方体形,其内设有正方形通孔,外框四个侧面均设有通孔,且每两个相对的通孔轴线重合;上述外框通过两个外框轴与两个轴承座连接,上述两个外框轴的一端分别固定在外框相对的两个通孔内,该两个外框轴的另一端分别与轴承座组成转动副,轴承座固定在支柱上;所述外圆弧导轨组件由外圆弧滑块、外圆弧导轨和导轨支柱组成,四个外圆弧滑块固定在外框底面的四个角上,且每两个相邻的外圆弧滑块关于外框对称面对称,四个外圆弧导轨分别固定在位于外框四个角上的四个导轨支柱上,外圆弧滑块与外圆弧导轨构成滑动副,四个外圆弧导轨的圆弧半径相等,该四个外圆弧导轨的轴线与外框的转动轴线重合,处于同一平面的两个外圆弧滑块的中线夹角为120°~170°;所述托辊组件由圆弧滚体、辊子和托辊座组成,两个圆弧滚体对称固定在上述外框轴一侧的外框底面上,辊子两端经转动副安装在托辊座上,托辊座固定在上述支柱上,圆弧滚体与辊子构成滚动副,两个圆弧滚体的圆弧半径相等,且其轴线与外框的转动轴线重合;
所述内框外形结构与上述外框相同,该内框小于上述外框内的正方形通孔,在内框中两个相对的侧面上分别设有通孔,且两个通孔的轴线重合;上述内框通过两个内框轴与上述外框连接,两个内框轴的一端分别固定在上述内框的两个通孔内,该两个内框轴的另一端分别设在上述外框上的另两个相对的通孔内,配合构成转动副;所述内圆弧导轨组件由内圆弧滑块、内圆弧导轨和导轨支座组成,四个内圆弧滑块固定在内框底面的四个角上,且每两个相邻的内圆弧滑块关于内框对称面对称,上述四个内圆弧导轨分别固定在四个导轨支座上,该四个导轨支座分别相应地固定在外框上,内圆弧滑块与内圆弧导轨构成滑动副,四个内圆弧导轨的圆弧半径相等,且其轴线与外框的转动轴线重合,处于同一平面的两个内圆弧滑块的中线夹角为120°~170°。
本发明与现有技术相比具有如下优点:
1、能同时承受竖直和水平方向的冲击载荷;
2、采用多点支撑设计,刚度大,能承受大负载;
附图说明
图1为本发明的结构示意简图。
图2为本发明外框及外圆弧导轨组件和托辊组件装配关系示意简图。
图3为本发明外框及外圆弧导轨组件和托辊组件装配关系主视图。
图4为本发明托辊组件组成示意简图。
图5为本发明内框及内圆弧导轨组件装配关系示意简图。
图6为本发明内框及内圆弧导轨组件装配关系主视图。
具体实施方式
在图1和图2所示的一种大型重载摇摆模拟台示意简图中,外框6呈长方体形,其内设有正方形通孔,外框四个侧面上均设有通孔,且每两个相对的通孔轴线重合;上述外框通过两个外框轴8与两个轴承座2连接,上述两个外框轴的一端分别固定在外框相对的两个通孔内,该两个外框轴的另一端分别与轴承座组成转动副,轴承座固定在支柱1上;四个外圆弧滑块5固定在外框底面的四个角上,且每两个相邻的外圆弧滑块关于外框对称面对称,四个外圆弧导轨4分别固定在位于外框四个角上的四个导轨支柱3上,外圆弧滑块与外圆弧导轨构成滑动副,四个外圆弧导轨的圆弧半径相等,该四个外圆弧导轨的轴线与外框的转动轴线重合,处于同一平面的两个外圆弧滑块的中线夹角为120°~170°(如图3所示);两个圆弧滚体11对称固定在外框轴一侧的外框底面上,辊子10两端经转动副安装在托辊座9上,托辊座固定在支柱上,圆弧滚体与辊子构成滚动副,两个圆弧滚体的圆弧半径相等,且其轴线与外框的转动轴线重合(如图3和图4所示);
所述内框7外形结构与上述外框相同,该内框小于上述外框内的正方形通孔,在内框中两个相对的侧面上分别设有通孔,且两个通孔的轴线重合;上述内框通过两个内框轴15与上述外框连接,两个内框轴的一端分别固定在上述内框的两个通孔内,该两个内框轴的另一端分别设在上述外框上的另两个相对的通孔内,配合构成转动副;四个内圆弧滑块14固定在内框底面的四个角上,且每两个相邻的内圆弧滑块关于内框对称面对称,上述四个内圆弧导轨13分别固定在四个导轨支座12上,该四个导轨支座相应地固定在外框上,内圆弧滑块与内圆弧导轨构成滑动副,四个内圆弧导轨的圆弧半径相等,且其轴线与外框的转动轴线重合,处于同一平面的两个内圆弧滑块的中线夹角为120°~170°(如图5和图6所示)。
Claims (1)
1.一种大型重载摇摆模拟台,其特征在于:它主要包括外框、内框、四个外圆弧导轨组件、四个内圆弧导轨组件和两个托辊组件,其中所述外框呈长方体形,其内设有正方形通孔,外框四个侧面均设有通孔,且每两个相对的通孔轴线重合;上述外框通过两个外框轴与两个轴承座连接,上述两个外框轴的一端分别固定在外框相对的两个通孔内,该两个外框轴的另一端与轴承座组成转动副,轴承座固定在支柱上;所述外圆弧导轨组件由外圆弧滑块、外圆弧导轨和导轨支柱组成,四个外圆弧滑块固定在外框底面的四个角上,且每两个相邻的外圆弧滑块关于外框对称面对称,四个外圆弧导轨分别固定在位于外框四个角上的四个导轨支柱上,外圆弧滑块与外圆弧导轨构成滑动副,四个外圆弧导轨的圆弧半径相等,该四个外圆弧导轨的轴线与外框的转动轴线重合,处于同一平面的两个外圆弧滑块的中线夹角为120°~170°;所述托辊组件由圆弧滚体、辊子和托辊座组成,两个圆弧滚体对称固定在上述外框轴一侧的外框底面上,辊子两端经转动副安装在托辊座上,托辊座固定在上述支柱上,圆弧滚体与辊子构成滚动副,两个圆弧滚体的圆弧半径相等,且其轴线与外框的转动轴线重合;所述内框外形结构与上述外框相同,该内框小于上述外框内的正方形通孔,在内框中两个相对的侧面设有通孔,且两个通孔的轴线重合;上述内框通过两个内框轴与上述外框连接,两个内框轴的一端分别固定在上述内框的两个通孔内,该两个内框轴的另一端分别设在上述外框上的另两个相对的通孔内,配合构成转动副;所述内圆弧导轨组件由内圆弧滑块、内圆弧导轨和导轨支座组成,四个内圆弧滑块固定在内框底面的四个角上,且每两个相邻的内圆弧滑块关于内框对称面对称,上述四个内圆弧导轨分别固定在四个导轨支座上,该四个导轨支座分别相应地固定在外框上,内圆弧滑块与内圆弧导轨构成滑动副,四个内圆弧导轨的圆弧半径相等,且其轴线与外框的转动轴线重合,处于同一平面的两个内圆弧滑块的中线夹角为120°~170°。
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