CN107497655B - 一种扭转混沌振动激振器 - Google Patents

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    • B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/10—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of mechanical energy
    • B06B1/16—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of mechanical energy operating with systems involving rotary unbalanced masses

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Abstract

本发明涉及一种扭转混沌振动激振器，属于机械传动设备技术领域。本发明包括n个活动构件，通过n个活动构件构成m个转动副，形成自由度为F的扭转混沌振动激振器。本发明用于机械传动设备中，在扭转（旋转）运动方向上具有更宽的扭转振动频率即混沌性和更剧烈的角速度变化，既更好地满足了这些行业的要求且能提高工作效率和加工质量，在机制、农机、轻工、石油、化工、食品等工业，土建、矿冶等各行业均有广泛应用前景。

Description

一种扭转混沌振动激振器
技术领域
本发明涉及一种扭转混沌振动激振器，属于机械传动设备技术领域。
背景技术
目前，通常的机械传动设备在旋转方向上为单自由度的传动，无混沌性和剧烈角速度变化的激振力矩，而已有的混沌激振器是以在直线方向上产生混沌性和剧烈速度变化的激振力，不具备扭转（旋转）方向上的混沌性和更剧烈的角速度变化。但随着现代机械传动设备技术的发展，对某些行业，例如压力加工、破碎、筛选、钻进、切削、振动时效、落料等机械设备方面提出了更高的要求。现有的单自由度机械传动设备和在直线方向上产生宽频的混沌性的激振器已不能高要求、有效地完成上述任务。
发明内容
为了满足当今某些行业机械传动设备技术的要求，并提高加工效率，本发明提供了一种扭转混沌振动激振器。
本发明的技术方案是：一种扭转混沌振动激振器，包括n个活动构件，通过n个活动构件构成m个转动副，形成自由度为F的扭转混沌振动激振器；其中F=3n-2m。
所述活动构件包括偏心轴、偏心盘；
其中偏心轴的偏心部分安装偏心盘的内孔中和/或一个偏心盘的外圆安装在另一个偏心盘的内孔中而得到多自由度的混沌扭转激振器。
所述活动构件包括输入偏心轴1、两个偏心盘Ⅰ2、输出偏心轴6；
其中输入偏心轴1、输出偏心轴6的回转部分分别与传动设备连接，输入偏心轴1、输出偏心轴6的偏心部分分别装在偏心盘Ⅰ2的内孔中，2个偏心盘Ⅰ2的外圆安装在传动构件3的内孔中，构成具有4个活动构件5个转动副的平面机构，形成自由度为2的扭转混沌振动激振器。
所述活动构件包括输入偏心轴1、偏心盘Ⅰ2、输出偏心轴6、偏心盘Ⅱ7；
其中输入偏心轴1、输出偏心轴6的回转部分分别与传动设备连接，输入偏心轴1的偏心部分直接安装在传动构件3的内孔中，输出偏心轴6的偏心部分安装在偏心盘Ⅱ7的内孔中，偏心盘Ⅱ7的外圆安装在偏心盘Ⅰ2的内孔中，偏心盘Ⅰ2的外圆安装在传动构件3的内孔中，构成具有4个活动构件5个转动副的平面机构，形成自由度为2的扭转混沌振动激振器。
所述活动构件包括输入偏心轴1、偏心盘Ⅰ2、输出偏心轴6、两个偏心盘Ⅱ7；
其中输入偏心轴1、输出偏心轴6的回转部分分别与传动设备连接，输入偏心轴1、输出偏心轴6的偏心部分分别安装在偏心盘Ⅱ7的内孔中，输出偏心轴6处的偏心盘Ⅱ7的外圆安装在偏心盘Ⅰ2的内孔中，输入偏心轴1处的偏心盘Ⅱ7的外圆与输出偏心轴6处的偏心盘Ⅰ2的外圆共同安装在传动构件3的内孔中，构成具有5个活动构件6个转动副的平面机构，形成自由度为3的扭转混沌振动激振器。
所述输入偏心轴1、输出偏心轴6的回转部分分别装在轴承4中；或者所述输入偏心轴1、输出偏心轴6的回转部分分别通过联轴器直接与其它传动设备相连接。
所述轴承4安装在机架5上。
所述轴承4为滑动轴承或滚动轴承。
所述输入偏心轴1、输出偏心轴6的初始安装相位差为0至360度。
本发明的有益效果是：将本发明用于机械传动设备中，在扭转（旋转）运动方向上具有更宽的扭转振动频率即混沌性和更剧烈的角速度变化，既更好地满足了这些行业的要求且能提高工作效率和加工质量，在机制、农机、轻工、石油、化工、食品等工业，土建、矿冶等各行业均有广泛应用前景。
附图说明
图1为本发明实施例1结构示意图；
图2为本发明实施例2结构示意图；
图3为本发明实施例3结构示意图
图中各标号：1-输入偏心轴，2-偏心盘Ⅰ，3-传动构件，4-轴承，5-机架，6-输出偏心轴，7-偏心盘Ⅱ。
具体实施方式
实施例1：如图1所示，一种扭转混沌振动激振器，包括n个活动构件，通过n个活动构件构成m个转动副，形成自由度为F的扭转混沌振动激振器；其中F=3n-2m。
进一步地，可以设置所述活动构件包括偏心轴、偏心盘；其中偏心轴的偏心部分安装偏心盘的内孔中得到多自由度的混沌扭转激振器。
进一步地，可以设置所述活动构件包括输入偏心轴1、两个偏心盘Ⅰ2、输出偏心轴6；其中输入偏心轴1、输出偏心轴6的回转部分分别与传动设备连接，输入偏心轴1、输出偏心轴6的偏心部分分别装在偏心盘Ⅰ2的内孔中，2个偏心盘Ⅰ2的外圆安装在传动构件3的内孔中，构成具有4个活动构件5个转动副的平面机构，形成自由度为2的扭转混沌振动激振器，从A传动到B的自由度为2，输入A、输出B可以交换使用，即输入为B、输出为A。
进一步地，可以设置所述输入偏心轴1、输出偏心轴6的回转部分分别装在轴承4中。
进一步地，可以设置所述轴承4安装在机架5上。
进一步地，可以设置所述轴承4为滑动轴承。
进一步地，可以设置所述输入偏心轴1、输出偏心轴6的初始安装相位差为0至360度。
实施例2：如图2所示，一种扭转混沌振动激振器，包括n个活动构件，通过n个活动构件构成m个转动副，形成自由度为F的扭转混沌振动激振器；其中F=3n-2m。
进一步地，可以设置所述活动构件包括偏心轴、偏心盘；其中偏心轴的偏心部分安装偏心盘的内孔中和一个偏心盘的外圆安装在另一个偏心盘的内孔中而得到多自由度的混沌扭转激振器。
进一步地，可以设置所述活动构件包括输入偏心轴1、偏心盘Ⅰ2、输出偏心轴6、偏心盘Ⅱ7；其中输入偏心轴1、输出偏心轴6的回转部分分别与传动设备连接，输入偏心轴1的偏心部分直接安装在传动构件3的内孔中，输出偏心轴6的偏心部分安装在偏心盘Ⅱ7的内孔中，偏心盘Ⅱ7的外圆安装在偏心盘Ⅰ2的内孔中，偏心盘Ⅰ2的外圆安装在传动构件3的内孔中，构成具有4个活动构件5个转动副的平面机构，形成自由度为2的扭转混沌振动激振器，从A传动到B的自由度为2，输入A、输出B可以交换使用，即输入为B、输出为A。
进一步地，可以设置所述输入偏心轴1、输出偏心轴6的回转部分分别装在轴承4中。
进一步地，可以设置所述轴承4安装在机架5上。
进一步地，可以设置所述轴承4为滚动轴承。
进一步地，可以设置所述输入偏心轴1、输出偏心轴6的初始安装相位差为0至360度。
实施例3：如图3所示，一种扭转混沌振动激振器，包括n个活动构件，通过n个活动构件构成m个转动副，形成自由度为F的扭转混沌振动激振器；其中F=3n-2m。
进一步地，可以设置所述活动构件包括偏心轴、偏心盘；其中偏心轴的偏心部分安装偏心盘的内孔中和一个偏心盘的外圆安装在另一个偏心盘的内孔中而得到多自由度的混沌扭转激振器，从A传动到B的自由度为3，输入A、输出B可以交换使用，即输入为B、输出为A。
进一步地，可以设置所述活动构件包括输入偏心轴1、偏心盘Ⅰ2、输出偏心轴6、两个偏心盘Ⅱ7；其中输入偏心轴1、输出偏心轴6的回转部分分别与传动设备连接，输入偏心轴1、输出偏心轴6的偏心部分分别安装在偏心盘Ⅱ7的内孔中，输出偏心轴6处的偏心盘Ⅱ7的外圆安装在偏心盘Ⅰ2的内孔中，输入偏心轴1处的偏心盘Ⅱ7的外圆与输出偏心轴6处的偏心盘Ⅰ2的外圆共同安装在传动构件3的内孔中，构成具有5个活动构件6个转动副的平面机构，形成自由度为3的扭转混沌振动激振器。
进一步地，所述输入偏心轴1、输出偏心轴6的回转部分分别通过联轴器直接与其它传动设备相连接。
进一步地，可以设置所述轴承4为滚动轴承。
进一步地，可以设置所述输入偏心轴1、输出偏心轴6的初始安装相位差为0至360度。
实施例4：一种扭转混沌振动激振器，包括n个活动构件，通过n个活动构件构成m个转动副，形成自由度为F的扭转混沌振动激振器；其中F=3n-2m。
进一步地，可以设置所述活动构件包括偏心轴、偏心盘；其中偏心轴的偏心部分安装偏心盘的内孔中和/或一个偏心盘的外圆安装在另一个偏心盘的内孔中而得到多自由度的混沌扭转激振器。
本发明的工作过程是：
若采用实施例1的结构，本发明将输入、输出偏心轴的回转部分分别装在轴承4中，轴承4安装在机架5上，输入、输出偏心轴的偏心部分分别装在2个偏心盘的内孔中构成2个转动副，2个偏心盘的外园与传动构件的内孔又构成一个转动副。此时机构为具有4个活动构件5个转动副的平面机构，在运动状态下构件从A传动到B的相对自由度为2。由此形成的自由度大于1的混沌扭转激振器在旋转运动状态下具有更宽的扭转振动频率(即混沌性)和更剧烈的角速度变化，由此形成的传动装置将有利于压力加工、破碎、筛选，钻进，切削、振动时效、落料及宽频振动试验等工作。
上面结合附图对本发明的具体实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (5)

1.一种扭转混沌振动激振器，其特征在于：包括n个活动构件，通过n个活动构件构成m个转动副，形成自由度为F的扭转混沌振动激振器；其中F=3n-2m；
所述活动构件包括偏心轴、偏心盘；
其中偏心轴的偏心部分安装偏心盘的内孔中和/或一个偏心盘的外圆安装在另一个偏心盘的内孔中而得到多自由度的扭转混沌振动激振器；具体的：
所述活动构件包括输入偏心轴（1）、两个偏心盘Ⅰ（2）、输出偏心轴（6）；其中输入偏心轴（1）、输出偏心轴（6）的回转部分分别与传动设备连接，输入偏心轴（1）、输出偏心轴（6）的偏心部分分别装在偏心盘Ⅰ（2）的内孔中，2个偏心盘Ⅰ（2）的外圆安装在传动构件（3）的内孔中，构成具有4个活动构件5个转动副的平面机构，形成自由度为2的扭转混沌振动激振器；
或者所述活动构件包括输入偏心轴（1）、偏心盘Ⅰ（2）、输出偏心轴（6）、偏心盘Ⅱ（7）；其中输入偏心轴（1）、输出偏心轴（6）的回转部分分别与传动设备连接，输入偏心轴（1）的偏心部分直接安装在传动构件（3）的内孔中，输出偏心轴（6）的偏心部分安装在偏心盘Ⅱ（7）的内孔中，偏心盘Ⅱ（7）的外圆安装在偏心盘Ⅰ（2）的内孔中，偏心盘Ⅰ（2）的外圆安装在传动构件（3）的内孔中，构成具有4个活动构件5个转动副的平面机构，形成自由度为2的扭转混沌振动激振器；
或者所述活动构件包括输入偏心轴（1）、偏心盘Ⅰ（2）、输出偏心轴（6）、两个偏心盘Ⅱ（7）；其中输入偏心轴（1）、输出偏心轴（6）的回转部分分别与传动设备连接，输入偏心轴（1）、输出偏心轴（6）的偏心部分分别安装在偏心盘Ⅱ（7）的内孔中，输出偏心轴（6）处的偏心盘Ⅱ（7）的外圆安装在偏心盘Ⅰ（2）的内孔中，输入偏心轴（1）处的偏心盘Ⅱ（7）的外圆与输出偏心轴（6）处的偏心盘Ⅰ（2）的外圆共同安装在传动构件（3）的内孔中，构成具有5个活动构件6个转动副的平面机构，形成自由度为3的扭转混沌振动激振器。
2.根据权利要求1所述的扭转混沌振动激振器，其特征在于：所述输入偏心轴（1）、输出偏心轴（6）的回转部分分别装在轴承（4）中；或者所述输入偏心轴（1）、输出偏心轴（6）的回转部分分别通过联轴器直接与其它传动设备相连接。
3.根据权利要求2所述的扭转混沌振动激振器，其特征在于：轴承（4）安装在机架（5）上。
4.根据权利要求2所述的扭转混沌振动激振器，其特征在于：轴承（4）为滑动轴承或滚动轴承。
5.根据权利要求1所述的扭转混沌振动激振器，其特征在于：所述输入偏心轴（1）、输出偏心轴（6）的初始安装相位差为0至360度。
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