CN206799069U - 用于力学结构碰撞性能模拟实验平台的同步传动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于力学结构碰撞性能模拟实验平台的同步传动装置，该装置设于碰撞台上，碰撞台包括台面，同步传动装置包括电机、传动轴、同步带传动机构和凸轮；同步带传动机构包括一个同步带和两个带轮；台面两侧各安装有一个凸轮，凸轮与同步带传动机构中的一个带轮同轴安装，另一个带轮安装在传动轴上，所述的传动轴与电机连接。本实用新型的同步传动装置通过一个传动轴将台面两侧的同步带机构连接，使得台面两侧的传动保持同步，保证台面上升和跌落的准确性。

Description

用于力学结构碰撞性能模拟实验平台的同步传动装置

技术领域

本实用新型属于力学环境模拟实验平台技术领域，具体涉及一种用于力学结构碰撞性能模拟实验平台的同步传动装置。

背景技术

碰撞试验台，是采用计算机控制的碰撞试验设备。用于对各种整机、器件进行碰撞试验，以便考核这些工业产品，特别是电工电子产品、军用设备，在碰撞环境条件下，性能的适应性及结构的完好性，保证产品具有高可靠的质量；也是对新产品进行工艺试验、优化设计不可缺少的手段。主要有控制单元、检测单元、执行单元、数据采集单元和机械单元，其中，机械单元主要包括台面、台体、提升机构、缓冲垫(即波形发生装置)和拖动系统，现有的碰撞台都是单立柱导向，这种碰撞台台面小，适用范围也小。因此，提出一种双立柱导向的大台面碰撞台，台面两侧各设有一个拖动系统，试验中对这两个拖动系统的同步要求较高，若两侧的拖动系统不同步，会使得台面上升和跌落不一致，从而使得最终的碰撞结果模拟不准确。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的是提供一种用于力学结构碰撞性能模拟实验平台的同步传动装置，使双立柱导向的碰撞台两侧的提升机构同步，保证台面上升和跌落过程中的加速度的均匀度。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案予以实现：

用于力学结构碰撞性能模拟实验平台的同步传动装置，该装置设于碰撞台上，所述的碰撞台包括台面，所述的同步传动装置包括电机、传动轴、同步带传动机构和凸轮；

所述的同步带传动机构包括一个同步带和两个带轮；所述的台面两侧各安装有一个凸轮，所述的凸轮与同步带传动机构中的一个带轮同轴安装，所述的另一个带轮安装在传动轴上，所述的传动轴与电机连接。

本实用新型还具有如下区别技术特征：

所述的传动轴两端设有轴承支架，用于支撑传动轴。

所述的传动轴上设有护罩，所述的护罩为U型结构。

所述的台面侧面设有支撑板，所述的凸轮上方设有滚轮，所述的滚轮安装在支撑板下方，通过一个传动轴带动同步带传动，使得凸轮同步转动，进而拖动台面运动。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型的同步传动装置通过一个传动轴将台面两侧的同步带机构连接，使得台面两侧的传动保持同步，保证台面上升和跌落的准确性。

附图说明

图1是本实用新型的同步传动装置的结构示意图。

图2是本实用新型的整体结构的主视图。

图3是本实用新型的整体结构的俯视图。

图4是本实用新型的整体结构的侧视图。

图5是本实用新型的台面的结构示意图。

图6是本实用新型的波形发生装置的结构示意图。

图7是本实用新型的凸轮中心高度调节装置的结构示意图。

图8是本实用新型的隔震装置的结构示意图。

图9是本实用新型的隔震单元的盖板的俯视图和侧面剖视图。

图10是本实用新型的导向隔震装置的结构示意图。

图11是本实用新型的冲头的结构示意图。

图12是本实用新型的凸轮润滑装置的结构示意图。

图13是本实用新型的同步测量装置的结构示意图。

图14是本实用新型的凸轮的结构示意图。

图15是本实用新型空载下的碰撞波形。

图16是本实用新型在空载和负载情下的碰撞波形。

图中各标号表示为：1-台面，2-台体，3-波形发生装置，4-同步传动系统，5-凸轮中心高度调节系统，6-隔震装置，7-冲头，8-润滑装置，10-支撑板，11-滚轮；

(1-1)-连接部，(1-2)-定位杆；(2-1)-底座，(2-2)-上底板，(2-3)-下底板；

(3-1)-底座，(3-2)-套筒，(3-3)-垫块，(3-4)-弹性垫；

(4-1)-主电机，(4-2)-传动轴，(4-3)-同步带传动机构，(4-4)凸轮；(4-3-1)-同步带，(4-3-2)-带轮；

(5-1)-连接座、(5-2)-第一支撑板，(5-3)-第二支撑板，(5-6)-电动机，(5-7)-位移传感器；

(5-1-1)-U型板，(5-1-2)-柱体，(5-1-3)-第一通孔，(5-1-4)-第二通孔，(5-1-5)-第三通孔；

(5-4-1)-丝杠，(5-4-2)-丝母，(5-4-3)-导向轴，(5-4-4)-导向套；(5-5-1)-第一齿轮，(5-5-2)-第二齿轮；

(6-1)-盖板，(6-2)-底板，(6-3)-气囊，(6-4)-导气管，(6-5)-减震器；(6-1-1)-定位块，(6-1-2)-通孔，(6-5-1)-套筒，(6-5-2)-塞杆，(6-5-3)-耳板，(6-5-4)-角钢；(7-1)-通孔。

(8-1)-杯体，(8-2)-杯盖，(8-3)-支架；(8-1-1)-连接杆，(8-3-1)-第一通孔，(8-3-2)-凹槽，(8-3-3)-第二通孔；

(9-1)-码盘，(9-2)-传感器，(9-3)-支架，(9-4)-垫片。

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型的具体内容作进一步详细解释说明。

具体实施方式

以下给出本实用新型的具体实施例，需要说明的是本实用新型并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本实用新型的保护范围。

实施例1

如图1所示，本实施例给出一种该装置设于碰撞台上，碰撞台包括台面1，同步传动装置包括电机4-1、传动轴4-2、同步带传动机构4-3和凸轮4-4；

同步带传动机构4-3包括一个同步带4-3-1和两个带轮4-3-2；台面1两侧各安装有一个凸轮4-4，凸轮4-4与同步带传动机构中的一个带轮4-3-2同轴安装，另一个带轮4-3-2安装在传动轴4-2上，传动轴4-2与电机4-1连接；台面1侧面设有支撑板，凸轮4-4上方设有滚轮，所述的滚轮安装在支撑板下方，通过一个传动轴带动同步带传动，使得凸轮4-4同步转动，进而拖动台面1运动。

传动轴4-2两端设有轴承支架4-2-1，用于支撑传动轴4-2；传动轴4-2上设有护罩4-5，所述的护罩4-5为U型结构。

实施例2

结合附图，本实施例给出一种力学结构碰撞性能模拟实验平台，包括台面1、台体2、波形发生装置3、同步传动系统4、凸轮中心高度调节系统5和隔震平台6；

台面1呈方形，台面1尺寸为1.2m×1.2m，台面1两侧设有动态传动1-1，动态传动1-1通过支撑板10安装在台体2上；台体2包括底座2-1、上底板2-2和下底板2-3，底座2-1置于上底板2-2上方，下底板2-3置于上底板2-2下方；台面1下方设有冲头7，冲头7位于台面1中心，冲头7的一端面为向外凸的曲面；沿冲头轴向加工有多个通孔7-1，通孔呈同心圆分布，同心圆的个数为三个，每个同心圆圆周上均布有24个通孔，通孔用于将冲头用高强度镙钉固定在台面下方。

波形发生器装置3包括底座3-1、套筒3-2、垫块3-3和弹性垫3-4，底座3-1为内设有槽的柱体，套筒3-2套接在底座3-1的内壁上，垫块3-3和弹性垫3-4均按特定公差动配合套接在套筒3-2的内壁上，垫块3-3在弹性垫与底座之间，弹性垫3-4的另一端端面为向外凸的曲面3-5，曲面3-5与冲头7的曲面凸凸相对安装。

同步传动系统4包括主电机4-1、传动轴4-2、同步带传动机构4-3和凸轮4-4；同步带传动机构4-3包括一个主拖动同步带4-3-1和两组带轮4-3-2；台体底座两侧各安装有一个凸轮4-4，两凸轮4-4分别与左右两组同步带传动机构中的一个从动带轮4-3-2同轴安装，另一个主拖动同步带轮4-3-2安装在传动轴4-2上，传动轴4-2与主电机4-1连接；两凸轮4-4同步转动，同步推动分别安装在台面两端的支承板10推动台面平行上升。

凸轮中心高度调节系统5包括连接座5-1、第一支撑板5-2、第二支撑板5-3、导向单元、变速单元、电动机5-6和位移传感器5-7；

连接座5-1包括U型板5-1-1和柱体5-1-2；U型板5-1-1底部固接在柱体5-1-2侧壁上，U型板5-1-1壁上加工有第一通孔5-1-3，连接座5-1的U型板端通过第一通孔5-1-3与凸轮4-4同轴安装；柱体5-1-2上加工有一个第二通孔5-1-4和二个第三通孔5-1-5；第三通孔5-1-5位于第二通孔5-1-4两侧，第二通孔5-1-4和第三通孔5-1-5的轴线与柱体5-1-2的轴线方向相同；

导向单元包括丝杠5-4-1、丝母5-4-2、导向轴5-4-3和导向套5-4-4；丝母5-4-2安装在第二通孔5-1-4中，丝杠5-4-1螺旋安装在丝母5-4-2中；导向套5-4-4安装在第三通孔5-1-5中，导向轴5-4-3安装在导向套5-4-4中，导向轴5-4-3的两端分别固定在第一支撑板5-2和第二支撑板5-3上，丝杠的一端固定在第二支撑板上，丝杠的另一端穿过第一支撑板5-3；

变速单元包括第一齿轮5-5-1和第二齿轮5-5-2；第一齿轮5-5-1和第二齿轮5-5-2啮合，第一齿轮5-5-1与电动机5-6安装在一起，第二齿轮5-5-2安装在第一支撑板5-3上方的丝杠5-5-1上；传感器5-7设于连接座5-1的两端。

隔震平台包括下底板2-3、隔震单元、导气管6-4和导向减震装置，隔震平台安装在上底板2-2的下方，隔震单元有6个；隔震单元包括盖板6-1、第二底板6-2和气囊6-3，盖板6-1中心位置设有定位块6-1-1，用于与碰撞台的上底板2-2进行定位；盖板6-1上加工有呈90°的通孔6-1-2，通孔6-1-2一端位于与气囊6-3相接触的盖板6-1端面，通孔6-1-2的另一端位于盖板6-1的侧面；导气管6-4通过位于盖板6-1的侧面的通孔6-1-2将多个隔震单元串连在一起，其中一个隔震单元中位于盖板6-1侧面的通孔6-1-2处设有气压调节阀，通过调节阀来调整气囊6-3的气压，进而调节气囊6-3的变形量；

导向减震装置包括减震器6-5，所述的减震器共有四组，每组均有两个减震器，每组的两个减震器相互平行，所述的四组减震器位于靠近下底板2-3的四角位置处，减震器6-5包括套筒6-5-1、塞杆6-5-2和弹簧，弹簧设于套筒6-5-1内，塞杆6-5-2的一端置于套筒6-5-1内与弹簧连接，弹簧的轴线和塞杆6-5-2的轴线重合。

台面1上设有多个定位杆1-2，定位杆1-2呈圆柱状，定位杆1-2的一端螺旋安装在台面1上，定位杆1-2的另一端设有凹槽1-3；

凸轮4-4与台面的连接部1-1之间设有支撑板10和滚轮11，支撑板10安装在台面1侧部，滚轮11安装在支撑板10下方，凸轮4-4安装在凸轮中心高度调节系统5的末端；

滚轮11上方设有润滑装置8，该润滑装置中填充有润滑脂，润滑脂涂靠压力自动涂抹在滚轮11上，滚轮带动润滑脂润滑凸轮3-3；润滑装置12包括杯体8-1，杯盖8-2和支架8-3；杯体8-1一端连接杯盖8-2，杯盖8-2可绕杯体8-1转动，杯体8-1的另一端设有连接杆8-1-1，连接杆8-1-1呈空心状，杯体8-1的内腔与连接杆8-1-1的内腔贯通；支架8-3呈方形块体，支架8-3上加工有第一通孔8-3-1，连接杆8-1-1通过第一通孔8-3-1安装在支架一端；支架8-3的另一端的端面呈凹向支架8-3中心的弧形，沿弧面周向加工有凹槽8-3-2；支架3上加工有第二通孔8-3-3，通过第二通孔8-3-3将该润滑装置安装在支撑板10上。

第一齿轮5-5-1上同轴安装有码盘9-1、传感器9-2和支架9-3，传感器9-2安装在支架9-3上，传感器呈U型，码盘的置于U型开口中，码盘9-1与第一齿轮之间安装有垫片。

本发明的碰撞试验结果如图15所述，碰撞台的碰撞波形，可以看出，获得的碰撞波形处于国家规定的容差带中。

在负载为200kg下进行试验，结果如图16所示，图中下部分的波形为负载200kg下的碰撞波形，国家规定负载200kg下的峰值加速度为30g，脉冲持续时间为4ms，本实验在负载为200kg下获得的波形的你脉冲加速度为27g，脉冲持续时间为4ms；同时，碰撞台在负载和空载情况下获得的波形均处于国家规定的容差带中。

Claims (4)

1.用于力学结构碰撞性能模拟实验平台的同步传动装置，该装置设于碰撞台上，所述的碰撞台包括台面(1)，其特征在于：所述的同步传动装置包括电机(4-1)、传动轴(4-2)、同步带传动机构(4-3)和凸轮(4-4)；

所述的同步带传动机构(4-3)包括一个同步带(4-3-1)和两个带轮(4-3-2)；所述的台面(1)两侧各安装有一个凸轮(4-4)，所述的凸轮(4-4)与同步带传动机构中的一个带轮(4-3-2)同轴安装，所述的另一个带轮(4-3-2)安装在传动轴(4-2)上，所述的传动轴(4-2)与电机(4-1)连接。

2.如权利要求1所述的用于力学结构碰撞性能模拟实验平台的同步传动装置，其特征在于：所述的传动轴(4-2)两端设有轴承支架(4-2-1)，用于支撑传动轴(4-2)。

3.如权利要求1所述的用于力学结构碰撞性能模拟实验平台的同步传动装置，其特征在于：所述的传动轴(4-2)上设有护罩(4-5)，所述的护罩(4-5)为U型结构。

4.如权利要求1所述的用于力学结构碰撞性能模拟实验平台的同步传动装置，其特征在于：所述的台面(1)侧面设有支撑板，所述的凸轮(4-4)上方设有滚轮，所述的滚轮安装在支撑板下方，通过一个传动轴带动同步带传动，使得凸轮(4-4)同步转动，进而拖动台面运动。