CN108060297A - 一种由振动发生臂支撑的平台式振动时效处理装置 - Google Patents

Abstract

一种由振动发生臂支撑的平台式振动时效处理装置，该装置的杆一一端连接在底座上另一端与杆二一端连接，杆二另一端与曲轴一端通过第一万向节连轴器连接，曲轴另一端与杆三一端通过第二万向节联轴器连接，杆三另一端与杆四一端连接，杆四另一端连接在工件上；套环套装在曲轴的连杆颈上，杆五一端固定在套环上另一端连接在激振器上，杆六一端连接在激振器上，杆六另一端连接在动平台上，工件通过万向球头转动副放置在动平台上，承重弹簧一端连接在动平台上，承重弹簧连接在底座上。本发明通过多个长度可调的振动臂的联合激振，同时通过曲轴对平台的摇晃驱动，能使动平台产生各种空间自由度的振动，以保证工件内部各个地方产生足够的应力应变。

Description

一种由振动发生臂支撑的平台式振动时效处理装置

技术领域

本发明涉及机械领域，具体是一种由振动发生臂支撑的平台式振动时效处理装置。

背景技术

振动时效处理是工程材料常用的一种消除其内部残余内应力的方法，是通过振动，使工件内部残余的内应力和附加的振动应力的矢量和达到超过材料屈服强度的时候，使材料发生微量的塑性变形，从而使材料内部的内应力得以松弛和减轻。振动时效的实质是通过振动的形式给工件施加一个动应力，当动应力与工件本身的残余应力叠加后，达到或超过材料的微观屈服极限时，工件就会发生微观或宏观的局部、整体的弹性塑性变形，同时降低并均化工件内部的残余应力，最终达到防止工件变形与开裂，稳定工件尺寸与几何精度的目的。现有的振动时效装置功能和效果有限，结构复杂，可靠性不高，价格昂贵，维修成本高，实施困难，难以普及使用。工件的许多振型的共振难以产生，更不能在空间各个方向上激发工件的各阶振型的共振，难以使工件产生足够的动应力，振动效果有限，很难消除其残余应力，这是振动时效工艺未能得到广泛应用的重要原因。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种由振动发生臂支撑的平台式振动时效处理装置。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种由振动发生臂支撑的平台式振动时效处理装置，包括动平台、底座、承重弹簧、工件和若干振动臂，

所述振动臂包括杆一、杆二、第一万向节连轴器、曲轴、杆三、第二万向节联轴器、杆四、电机、第一齿轮、第二齿轮、偏心质量块、簧片、第一弹簧、第二弹簧、套环、杆五、激振器、杆六，

杆一一端通过轴向转动副连接在底座上，杆一另一端通过径向转动副与杆二一端连接，杆二另一端与曲轴一端通过第一万向节连轴器连接，曲轴另一端与杆三一端通过第二万向节联轴器连接，杆三另一端通过径向转动副与杆四一端连接，杆四另一端通过轴向转动副连接在工件上；

电机固定在杆一上，第一齿轮固定在电机轴上，第二齿轮同轴固定在杆二上，第一齿轮与第二齿轮啮合，第一弹簧一端连接在杆二上，第一弹簧另一端连接在曲轴上，第二弹簧一端连接在杆三上，第二弹簧另一端连接在曲轴上，偏心质量块固定在杆三上，簧片一端固定在杆四上，簧片另一端与偏心质量块绕杆四轴线旋转的轨迹有交点；

套环套装在曲轴的连杆颈上，杆五一端固定在套环上，杆五另一端通过转动副连接在激振器上，杆六一端通过转动副连接在激振器上，杆六另一端通过转动副连接在动平台上，

工件通过万向球头转动副放置在动平台上，承重弹簧一端连接在动平台上，承重弹簧连接在底座上。

与现有技术相比较，本发明具备的有益效果：

本发明在高刚性、高固有频率等各种类型工件的振动时效处理中发挥较好的作用。激振器的激振力和激振频率由外部变频电源控制，可以根据试验零部件的实际情况加以调整。

本发明振动臂通过调节电机的转速来调节偏心质量块与簧片之间的碰撞频率，进而调节振动时效处理装置的整体频率，多弹簧和簧片作为弹性易发生振动的部件，共同作用激发工件产生各种频率、各种振型的共振，包括组合共振、次谐共振、多重共振等非线性振动。

本发明设置了多条振动臂，通过调节驱动轴向转动副一的伺服电机，是的每条振动臂的长度不一样，通过多个长度可调的振动臂的联合激振，同时通过曲轴对平台的摇晃驱动，能使动平台产生各种空间自由度的振动，以保证工件内部各个地方产生足够的应力应变，有效消除工件的残余应力，显著提高振动时效的效果。

附图说明

图1为本发明所述的振动时效处理装置的有标注的整体结构示意图。

图2为本发明所述的振动时效处理装置的无标注的整体结构示意图。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明的技术方案作进一步阐述。

实施例1

一种由振动发生臂支撑的平台式振动时效处理装置，包括动平台9、底座17、承重弹簧15、工件26和若干振动臂，

所述振动臂包括杆一2、杆二4、第一万向节连轴器5、曲轴6、杆三8、第二万向节联轴器31、杆四29、电机10、第一齿轮11、第二齿轮12、偏心质量块13、簧片14、第一弹簧16、第二弹簧28、套环21、杆五18、激振器19、杆六20，

杆一2一端通过轴向转动副1连接在底座17上，杆一2另一端通过径向转动副3与杆二4一端连接，杆二4另一端与曲轴6一端通过第一万向节连轴器5连接，曲轴6另一端与杆三8一端通过第二万向节联轴器31连接，杆三8另一端通过径向转动副与杆四29一端连接，杆四29另一端通过轴向转动副连接在工件26上；

电机10固定在杆一2上，第一齿轮11固定在电机轴上，第二齿轮12同轴固定在杆二4上，第一齿轮11与第二齿轮12啮合，第一弹簧16一端连接在杆二4上，第一弹簧16另一端连接在曲轴6上，第二弹簧28一端连接在杆三8上，第二弹簧28另一端连接在曲轴6上，偏心质量块13固定在杆三8上，簧片14一端固定在杆四29上，簧片14另一端与偏心质量块13绕杆四29轴线旋转的轨迹有交点；

套环21套装在曲轴6的连杆颈上，杆五18一端固定在套环21上，杆五18另一端通过转动副连接在激振器19上，杆六20一端通过转动副连接在激振器19上，杆六20另一端通过转动副连接在动平台9上，

工件26通过万向球头转动副27放置在动平台9上，承重弹簧15一端连接在动平台9上，承重弹簧15连接在底座17上。

Claims (1)

1.一种由振动发生臂支撑的平台式振动时效处理装置，其特征在于，包括动平台、底座、承重弹簧、工件和若干振动臂，

所述振动臂包括杆一、杆二、第一万向节连轴器、曲轴、杆三、第二万向节联轴器、杆四、电机、第一齿轮、第二齿轮、偏心质量块、簧片、第一弹簧、第二弹簧、套环、杆五、激振器和杆六，

杆一一端通过轴向转动副连接在底座上，杆一另一端通过径向转动副与杆二一端连接，杆二另一端与曲轴一端通过第一万向节连轴器连接，曲轴另一端与杆三一端通过第二万向节联轴器连接，杆三另一端通过径向转动副与杆四一端连接，杆四另一端通过轴向转动副连接在工件上；

电机固定在杆一上，第一齿轮固定在电机轴上，第二齿轮同轴固定在杆二上，第一齿轮与第二齿轮啮合，第一弹簧一端连接在杆二上，第一弹簧另一端连接在曲轴上，第二弹簧一端连接在杆三上，第二弹簧另一端连接在曲轴上，偏心质量块固定在杆三上，簧片一端固定在杆四上，簧片另一端与偏心质量块绕杆四轴线旋转的轨迹有交点；

套环套装在曲轴的连杆颈上，杆五一端固定在套环上，杆五另一端通过转动副连接在激振器上，杆六一端通过转动副连接在激振器上，杆六另一端通过转动副连接在动平台上，

工件通过万向球头转动副放置在动平台上，承重弹簧一端连接在动平台上，承重弹簧连接在底座上。