CN112161768A - 一种水平两自由度振动台 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种水平两自由度振动台，包括振动工作台、第二隔振直线导轨、传动滑鞍、第一隔振直线导轨、滑动件、第三隔振直线导轨、台架、第一驱动装置和第二驱动装置；所述振动工作台侧壁设有所述第一隔振直线导轨，所述滑动件和所述第一隔振直线导轨滑动连接，所述传动滑鞍上端面设有所述第二隔振直线导轨，所述振动工作台下端面和所述第二隔振直线导轨滑动连接，所述台架上端面设有所述第三隔振直线导轨，所述传动滑鞍下端面和所述第三隔振直线导轨滑动连接；第一驱动装置和第二驱动装置设于所述台架上端面，第一驱动装置和所述传动滑鞍连接，第二驱动装置和所述滑动件连接。本发明能够有效地实现两个自由度互不干扰的振动，安全可靠、故障率低。

Description

一种水平两自由度振动台

技术领域

本发明涉及振动台领域，具体涉及一种水平两自由度振动台

背景技术

振动现象在我们生活中无处不在，振动问题影响着产品质量、造成产品在服役过程中失效，因此对振动的研究受到越来越多的关注，振动试验台可以提供振动仿真环境，对产品振动状态下进行性能研究。

目前水平试验台多为一个自由度，无法实现水平两个自由度同时振动激励环境，造成试验模拟与实际运行状态不符，且多自由度试验台结构复杂，成本较高，且无法实现大行程运动。

发明内容

针对上述技术问题，本发明旨在提供一种水平两自由度振动台，为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案来实现：

一种水平两自由度振动台，包括振动工作台、第二隔振直线导轨、传动滑鞍、第一隔振直线导轨、滑动件、第三隔振直线导轨、台架、第一驱动装置和第二驱动装置；

所述振动工作台设有用于固定振动测试样件的工件连接螺纹孔；

所述振动工作台侧壁设有所述第一隔振直线导轨，所述滑动件和所述第一隔振直线导轨滑动连接，所述第一隔振直线导轨隔振；

所述传动滑鞍上端面设有所述第二隔振直线导轨，所述振动工作台下端面和所述第二隔振直线导轨滑动连接，所述第二隔振直线导轨用于支撑所述振动工作台和隔振；

所述台架上端面设有所述第三隔振直线导轨，所述传动滑鞍下端面和所述第三隔振直线导轨滑动连接，所述第三隔振直线导轨用于支撑所述传动滑鞍和隔振；

第一驱动装置和第二驱动装置设于所述台架上端面，第一驱动装置和所述传动滑鞍连接，第二驱动装置和所述滑动件连接。

有益地，所述滑动件和所述第一隔振直线导轨通过第一滑块滑动连接，所述振动工作台下端面和所述第二隔振直线导轨通过第二滑块滑动连接，所述传动滑鞍下端面和所述第三隔振直线导轨通过第三滑块滑动连接。

有益地，所述振动工作台侧壁、所述传动滑鞍上端面以及所述台架上端面均设有侧向定位基准。

有益地，所述侧向定位基准包括：凹槽、内六角平端紧定螺钉以及设于所述凹槽侧壁的通孔，所述内六角平端紧定螺钉外侧壁和通孔内侧壁螺纹连接，所述内六角平端紧定螺钉用于对设于所述凹槽内的部件进行侧向定位。

有益地，所述第一驱动装置包括第一滚珠丝杠副、第一驱动电机、第一联轴器、第一电机座、第一轴承座以及第一滚珠丝杠副丝母；

所述第一电机座以及所述第一轴承座和所述台架上端面连接，所述第一驱动电机设于所述第一电机座上，所述第一联轴器一端和所述第一驱动电机连接，所述第一联轴器另一端和所述第一滚珠丝杠副一端连接，所述第一滚珠丝杠副另一端贯穿所述传动滑鞍后和所述第一轴承座连接，所述第一滚珠丝杠副丝母和所述第一滚珠丝杠副螺接，所述第一滚珠丝杠副丝母一侧壁和所述传动滑鞍连接。

有益地，所述第二驱动装置包括第二滚珠丝杠副、第二驱动电机、第二联轴器、第二电机座、第二轴承座以及第二滚珠丝杠副丝母；

所述第二电机座以及所述第二轴承座和所述台架上端面连接，所述第二驱动电机设于所述第二电机座上，所述第二联轴器一端和所述第二驱动电机连接，所述第二联轴器另一端和所述第二滚珠丝杠副一端连接，所述第二滚珠丝杠副另一端贯穿滑动件后和所述第二轴承座连接，所述第二滚珠丝杠副丝母和所述第二滚珠丝杠副螺接，所述第二滚珠丝杠副丝母一侧壁和所述滑动件连接。

有益地，所述振动工作台还设有位置传感器和加速度传感器。

有益地，所述传动滑鞍设置有两个。

有益地，所述第三隔振直线导轨设置有两个。

有益地，所述滑动件呈T字形。

本发明具有以下有益效果为：

1、通过第二隔振直线导轨、第一隔振直线导轨、第三隔振直线导轨，实现振动工作台的双向振动，且两个方向振动时互不干扰；

2、通过第一滚珠丝杠副丝母和第二滚珠丝杠副丝母可以有效传递振动激励；

3、通过多个侧向定位基准实现第一隔振直线导轨、第二隔振直线导轨以及第三隔振直线导轨的侧向定位，内六角平端紧定螺钉和通孔的配合能够方便装置的拆卸和安装定位。

4、通过位置传感器和加速度传感器，将振动信号传递给控制系统，实现全闭环控制。

5、采用精度较高，结构简单，易于扩展行程，工作可靠。

附图说明

利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1是本发明的立体图；

图2是本发明另一角度的立体图；

图3是本发明侧向定位基准的结构示意图。

附图标记：振动工作台1，工件连接螺纹孔11，位置传感器12，加速度传感器13，第二隔振直线导轨2，传动滑鞍21，第一隔振直线导轨3，滑动件31，第一滚珠丝杠副4，第一驱动电机41，第一联轴器42，第一电机座43，第一轴承座44，第一滚珠丝杠副丝母45，第三隔振直线导轨46，第二滚珠丝杠副5，第二驱动电机51，第二联轴器52，第二电机座53，第二轴承座54，第二滚珠丝杠副丝母55，台架6，通孔7，凹槽8，内六角平端紧定螺钉9。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或者暗示相对重要性。

本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限制，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1-图2所示，一种水平两自由度振动台，包括振动工作台1、第二隔振直线导轨2、传动滑鞍21、第一隔振直线导轨3、滑动件31、第三隔振直线导轨46、台架6、第一驱动装置和第二驱动装置；

所述振动工作台1设有用于固定振动测试样件的工件连接螺纹孔11；

所述振动工作台1侧壁设有所述第一隔振直线导轨3，所述滑动件31和所述第一隔振直线导轨3滑动连接，所述第一隔振直线导轨3隔振；

所述传动滑鞍21上端面设有所述第二隔振直线导轨2，所述振动工作台1下端面和所述第二隔振直线导轨2滑动连接，所述第二隔振直线导轨2用于支撑所述振动工作台1和隔振；

所述台架6上端面设有所述第三隔振直线导轨46，所述传动滑鞍21下端面和所述第三隔振直线导轨46滑动连接，所述第三隔振直线导轨46用于支撑所述传动滑鞍21和隔振；

第一驱动装置和第二驱动装置设于所述台架6上端面，第一驱动装置和所述传动滑鞍21连接，第二驱动装置和所述滑动件31连接。

根据本发明的一种可选的实施方式中，所述滑动件31和所述第一隔振直线导轨3通过第一滑块滑动连接，所述振动工作台1下端面和所述第二隔振直线导轨2通过第二滑块滑动连接，所述传动滑鞍21下端面和所述第三隔振直线导轨46通过第三滑块滑动连接。

根据本发明的一种可选的实施方式中，所述振动工作台1侧壁、所述传动滑鞍21上端面以及所述台架6上端面均设有侧向定位基准。

根据本发明的一种可选的实施方式中，所述侧向定位基准包括：凹槽8、内六角平端紧定螺钉9以及设于所述凹槽8侧壁的通孔7，所述内六角平端紧定螺钉9外侧壁和通孔7内侧壁螺纹连接，所述内六角平端紧定螺钉9用于对设于所述凹槽8内的部件进行侧向定位。

根据本发明的一种可选的实施方式中，所述第一驱动装置包括第一滚珠丝杠副4、第一驱动电机41、第一联轴器42、第一电机座43、第一轴承座44以及第一滚珠丝杠副丝母45；

所述第一电机座43以及所述第一轴承座44和所述台架6上端面连接，所述第一驱动电机41设于所述第一电机座43上，所述第一联轴器42一端和所述第一驱动电机41连接，所述第一联轴器42另一端和所述第一滚珠丝杠副4一端连接，所述第一滚珠丝杠副4另一端贯穿所述传动滑鞍21后和所述第一轴承座44连接，所述第一滚珠丝杠副丝母45和所述第一滚珠丝杠副4螺接，所述第一滚珠丝杠副丝母45一侧壁和所述传动滑鞍21连接。

根据本发明的一种可选的实施方式中，所述第二驱动装置包括第二滚珠丝杠副5、第二驱动电机51、第二联轴器52、第二电机座53、第二轴承座54以及第二滚珠丝杠副丝母55；

所述第二电机座53以及所述第二轴承座54和所述台架6上端面连接，所述第二驱动电机51设于所述第二电机座53上，所述第二联轴器52一端和所述第二驱动电机51连接，所述第二联轴器52另一端和所述第二滚珠丝杠副5一端连接，所述第二滚珠丝杠副5另一端贯穿滑动件31后和所述第二轴承座55连接，所述第二滚珠丝杠副丝母55和所述第二滚珠丝杠副5螺接，所述第二滚珠丝杠副丝母55一侧壁和所述滑动件31连接。

根据本发明的一种可选的实施方式中，所述振动工作台1还设有位置传感器12和加速度传感器13。

根据本发明的一种可选的实施方式中，所述传动滑鞍21设置有两个。

根据本发明的一种可选的实施方式中，所述第三隔振直线导轨46设置有两个。

根据本发明的一种可选的实施方式中，所述滑动件31呈T字形。

实施过程：把待测试的工件通过工件连接螺纹孔11固定在振动工作台1上，然后启动第一驱动电机41和第二驱动电机51，第一驱动电机41带动第一滚珠丝杠副4旋转，由于第一滚珠丝杠副4和第一滚珠丝杠副丝母45螺接，第一滚珠丝杠副丝母45会在水平X方向上运动，从而使传动滑鞍21和振动工作台1在水平X方向上运动，第二隔振直线导轨2能发挥水平X方向上的隔振效果，第一滚珠丝杠副丝母45把振动激励传递给传动滑鞍21。

第二驱动电机51带动第二滚珠丝杠副5旋转，由于第二滚珠丝杠副5和第二滚珠丝杠副丝母55螺接，第二滚珠丝杠副丝母55会在水平X方向上运动，从而使振动工作台1在水平Y方向上运动，第一隔振直线导轨3能够发挥水平Y方向上的隔振效果，第二滚珠丝杠副丝母55把振动激励传递给滑动件31、第一隔振直线导轨3以及振动工作台1。

位置传感器12和加速度传感器13把获取到的振动工作台1位置数据和加速度数据传输至控制系统，实现全闭环控制。

利用内六角扳手调节通孔7内的内六角平端紧定螺钉6位置，使内六角平端紧定螺钉6对凹槽8内的部件进行固定。

侧向定位基准能够对振动工作台1、传动滑鞍21以及滑动件31的侧向定位，振动工作台1侧壁的侧向定位基准能够对第一隔振直线导轨3进行侧向定位，传动滑鞍21上端面的侧向定位基准能够对第二隔振直线导轨2进行侧向定位，台架6上端面的侧向定位基准能够对第三隔振直线导轨46进行侧向定位。

所述内六角平端紧定螺钉6型号是M6X25或GB/T77-2007。

本发明通过第二隔振直线导轨2、第一隔振直线导轨3、第三隔振直线导轨46，实现振动工作台1的双向振动，且两个方向振动时互不干扰；通过第一滚珠丝杠副丝母45和第二滚珠丝杠副丝母55可以有效传递振动激励；通过多个侧向定位基准实现第一隔振直线导轨3、第二隔振直线导轨2以及第三隔振直线导轨46的侧向定位，内六角平端紧定螺钉9和通孔7的配合能够方便装置的拆卸和安装定位。；通过位置传感器12和加速度传感器13，将振动信号传递给控制系统，实现全闭环控制。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种水平两自由度振动台，其特征是，包括振动工作台(1)、第二隔振直线导轨(2)、传动滑鞍(21)、第一隔振直线导轨(3)、滑动件(31)、第三隔振直线导轨(46)、台架(6)、第一驱动装置和第二驱动装置；

所述振动工作台(1)设有用于固定振动测试样件的工件连接螺纹孔(11)；

所述振动工作台(1)侧壁设有所述第一隔振直线导轨(3)，所述滑动件(31)和所述第一隔振直线导轨(3)滑动连接，所述第一隔振直线导轨(3)隔振；

所述传动滑鞍(21)上端面设有所述第二隔振直线导轨(2)，所述振动工作台(1)下端面和所述第二隔振直线导轨(2)滑动连接，所述第二隔振直线导轨(2)用于支撑所述振动工作台(1)和隔振；

所述台架(6)上端面设有所述第三隔振直线导轨(46)，所述传动滑鞍(21)下端面和所述第三隔振直线导轨(46)滑动连接，所述第三隔振直线导轨(46)用于支撑所述传动滑鞍(21)和隔振；

第一驱动装置和第二驱动装置设于所述台架(6)上端面，第一驱动装置和所述传动滑鞍(21)连接，第二驱动装置和所述滑动件(31)连接。

2.根据权利要求1所述的一种水平两自由度振动台，其特征是，所述滑动件(31)和所述第一隔振直线导轨(3)通过第一滑块滑动连接，所述振动工作台(1)下端面和所述第二隔振直线导轨(2)通过第二滑块滑动连接，所述传动滑鞍(21)下端面和所述第三隔振直线导轨(46)通过第三滑块滑动连接。

3.根据权利要求2所述的一种水平两自由度振动台，其特征是，所述振动工作台(1)侧壁、所述传动滑鞍(21)上端面以及所述台架(6)上端面均设有侧向定位基准。

4.根据权利要求3所述的一种水平两自由度振动台，其特征是，所述侧向定位基准包括：凹槽(8)、内六角平端紧定螺钉(9)以及设于所述凹槽(8)侧壁的通孔(7)，所述内六角平端紧定螺钉(9)外侧壁和通孔(7)内侧壁螺纹连接，所述内六角平端紧定螺钉(9)用于对设于所述凹槽(8)内的部件进行侧向定位。

5.根据权利要求2所述的一种水平两自由度振动台，其特征是，所述第一驱动装置包括第一滚珠丝杠副(4)、第一驱动电机(41)、第一联轴器(42)、第一电机座(43)、第一轴承座(44)以及第一滚珠丝杠副丝母(45)；

所述第一电机座(43)以及所述第一轴承座(44)和所述台架(6)上端面连接，所述第一驱动电机(41)设于所述第一电机座(43)上，所述第一联轴器(42)一端和所述第一驱动电机(41)连接，所述第一联轴器(42)另一端和所述第一滚珠丝杠副(4)一端连接，所述第一滚珠丝杠副(4)另一端贯穿所述传动滑鞍(21)后和所述第一轴承座(44)连接，所述第一滚珠丝杠副丝母(45)和所述第一滚珠丝杠副(4)螺接，所述第一滚珠丝杠副丝母(45)一侧壁和所述传动滑鞍(21)连接。

6.根据权利要求5所述的一种水平两自由度振动台，其特征是，所述第二驱动装置包括第二滚珠丝杠副(5)、第二驱动电机(51)、第二联轴器(52)、第二电机座(53)、第二轴承座(54)以及第二滚珠丝杠副丝母(55)；

所述第二电机座(53)以及所述第二轴承座(54)和所述台架(6)上端面连接，所述第二驱动电机(51)设于所述第二电机座(53)上，所述第二联轴器(52)一端和所述第二驱动电机(51)连接，所述第二联轴器(52)另一端和所述第二滚珠丝杠副(5)一端连接，所述第二滚珠丝杠副(5)另一端贯穿滑动件(31)后和所述第二轴承座(55)连接，所述第二滚珠丝杠副丝母(55)和所述第二滚珠丝杠副(5)螺接，所述第二滚珠丝杠副丝母(55)一侧壁和所述滑动件(31)连接。

7.根据权利要求6所述的一种水平两自由度振动台，其特征是，所述振动工作台(1)还设有位置传感器(12)和加速度传感器(13)。

8.根据权利要求1-7任一所述的一种水平两自由度振动台，其特征是，所述传动滑鞍(21)设置有两个。

9.根据权利要求1-7任一所述的一种水平两自由度振动台，其特征是，所述第三隔振直线导轨(46)设置有两个。

10.根据权利要求1-7任一所述的一种水平两自由度振动台，其特征是，所述滑动件(31)呈T字形。

Images