CN211264701U - 一种主轴悬挂式动平衡演示装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种主轴悬挂式动平衡演示装置，包括底座，底座上分别设置有悬挂机构、夹持架和主轴径向位移检测台，夹持架夹持悬挂机构，悬挂机构上悬挂有主轴，主轴径向位移检测台检测主轴位移，主轴上设置有转盘。本实用新型在水平方向和竖直方向均可产生明显的振幅，可用于静不平衡演示，也可用于动不平衡演示。
Description
技术领域
本实用新型属于动平衡检测装置技术领域，涉及一种主轴悬挂式动平衡演示装置。
背景技术
在高校的机械类专业教学中，回转机械的动平衡试验是非常重要的教学环节，对学生的学习起到很重要的作用。教学中常用的有硬支撑动平衡试验机、DS系列闪光式动平衡机、主轴内置式动平衡试验机。这些动平衡机的共同特点是，对回转装置振动的检测主要集中在单一方向，因此试验装置不能方便地判断回转体处于静不平衡还是动不平衡状态。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种主轴悬挂式动平衡演示装置，能够实现主轴的水平方向振动和竖直方向振动，以达到演示静不平衡或动不平衡的目的。
本实用新型所采用的技术方案是，一种主轴悬挂式动平衡演示装置，包括底座，底座上分别设置有悬挂机构、夹持架和主轴径向位移检测台，夹持架夹持悬挂机构，悬挂机构上悬挂有主轴，主轴径向位移检测台检测主轴位移，主轴上设置有转盘。
本实用新型的特点还在于，
悬挂机构包括相对设置的拉簧架，拉簧架固定在底座上，拉簧架通过拉伸弹簧悬挂固定有轴承座，轴承座中设置有轴承，两轴承设置在主轴上且分别靠近主轴两端对称设置。
拉簧架为门框状，拉簧架通过三个拉伸弹簧分别在其上、左、右三个方向上与轴承座连接，拉伸弹簧分别与拉簧架、轴承座通过吊环螺栓连接。
以主轴的中垂线为对称轴对称设置有两个相同的转盘，且两个转盘中心与主轴位置重合，且转盘通过螺纹孔a、顶丝与主轴固定连接，转盘的圆周边缘均匀设置有多个螺纹孔b。
夹持架数量与轴承座对应，夹持架包括固定于底座上的架体，架体与轴承座一一对应且位于轴承座下方，架体顶部设置有夹槽，轴承座下部分位于夹槽中，且轴承座与夹槽具有间隙。
主轴径向位移检测台包括固定于底座的检测台，检测台靠近主轴，检测台上分别设置有位移传感器X和位移传感器Y，位移传感器X和位移传感器Y分别检测主轴在水平方向和竖直方向的偏心位移量。
主轴径向位移检测台共设置有两个，两个主轴径向位移检测台分别靠近主轴两端。
主轴两端均设置有传动杆。
本实用新型的有益效果是：
1)本实用新型的主轴悬挂式动平衡演示装置结构简单，稳定可靠，整个演示装置易于安装和调试。
2)本实用新型的主轴悬挂式动平衡演示装置，可用于静不平衡演示，也可用于动不平衡演示，演示的步骤和方法不必改变，只需改变安装在转盘上的螺丝位置即可。
3)本实用新型的主轴悬挂式动平衡演示装置中，在水平方向和竖直方向均可产生明显的振幅，这两种振幅均能被传感器方便地进行测量。通过对主轴径向振幅数据的计算，可以分辨出主轴是处于静不平衡状态还是动不平衡状态，有利于更形象地辅助理解动不平衡和静不平衡的理论知识。
附图说明
图1是本实用新型一种主轴悬挂式动平衡演示装置的结构示意图；
图2是本实用新型一种主轴悬挂式动平衡演示装置中转盘的结构示意图；
图3是本实用新型一种主轴悬挂式动平衡演示装置中悬挂机构的结构示意图；
图4是本实用新型一种主轴悬挂式动平衡演示装置中夹持架的结构示意图；
图5是本实用新型一种主轴悬挂式动平衡演示装置中主轴径向位移检测台的结构示意图。
图中，1.底座，2.主轴，3.转盘，4.拉簧架，5.拉伸弹簧，6.轴承座，7.轴承，8.吊环螺栓，9.螺纹孔a，10.螺纹孔b，11.架体，12.夹槽，13.检测台，14.位移传感器X，15.位移传感器Y，16.传动杆。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
本实用新型一种主轴悬挂式动平衡演示装置，如图1所示，包括底座1，底座1上分别设置有悬挂机构、夹持架和主轴径向位移检测台，夹持架夹持悬挂机构，悬挂机构上悬挂有主轴2，主轴径向位移检测台检测主轴2位移，主轴2两端均设置有传动杆16，传动杆16与主轴2的接触面设置有三角体凸起，三角体凸起与主轴2接触面设置的三角槽匹配，传动杆16与主轴2之间通过三角槽和三角体凸起传递扭矩，主轴2上以主轴2的中垂线为对称轴对称设置有两个相同的转盘3，且两个转盘3中心与主轴2位置重合，且如图2所示，转盘3通过螺纹孔a9、顶丝与主轴2固定连接，转盘3的圆周边缘均匀设置有多个螺纹孔b10。
如图3所示，悬挂机构包括相对设置的门框状拉簧架4，拉簧架4固定在底座上，拉簧架4通过三个拉伸弹簧5悬挂固定有轴承座6，三个拉伸弹簧5分别在其上、左、右三个方向上与轴承座6连接，拉伸弹簧5分别与拉簧架4、轴承座6通过吊环螺栓8连接，轴承座6中设置有轴承7，两轴承7设置在主轴2上且分别靠近主轴2两端对称设置。
如图4所示，夹持架数量与轴承座6对应，夹持架包括固定于底座1上的架体11，架体11与轴承座6一一对应且位于轴承座下方，架体11顶部设置有夹槽12，轴承座6下部分位于夹槽12中，且轴承座6与夹槽12具有间隙。
如图5所示，主轴径向位移检测台共设置有两个，两个主轴径向位移检测台分别靠近主轴2两端，主轴径向位移检测台包括固定于底座1的检测台13，检测台13靠近主轴2，检测台13上分别通过螺母固定有位移传感器X14和位移传感器Y15，位移传感器X14和位移传感器Y15分别检测主轴2在水平方向和竖直方向的偏心位移量。
本实用新型一种主轴悬挂式动平衡演示装置的主要部件作用如下：
夹槽12用于限制主轴2的轴向窜动，轴承座6与夹槽12之间留有间隙，可以防止主轴2在其轴向产生大的窜动，同时也不影响主轴2在其径向的移动。
吊环螺栓8和拉伸弹簧5用于悬挂轴承座6。
螺纹孔b10用于设置配重螺丝，以产生转盘3转动时的不平衡量，使主轴2在旋转时产生静不平衡或者动不平衡。
位移传感器Y15和位移传感器X14用于测量主轴2在水平方向和竖直方向的偏心位移量。
本实用新型一种主轴悬挂式动平衡演示装置的使用演示过程具体如下：
调整位移传感器Y15、位移传感器X14与主轴2的距离，然后将转盘8在主轴7的对称位置通过螺纹孔b14进行固定。
对于动不平衡演示，在一个转盘3上的螺纹孔b10上设置一个螺丝，之后在另一个转盘3上的螺纹孔b10上再设置一个螺丝，要求这两个螺丝相对于转盘3来看，二者周向的相位相差为180度；对于静不平衡演示，在两个转盘3上的螺纹孔b10上分别设置一个螺丝，要求这两个螺丝相对于转盘3来看，二者周向的相位相差为零。
螺丝设置好之后，通过手电钻夹紧传动杆16，启动手电钻通过传动杆16带动主轴2转动，主轴2转动后，可随时将手电钻撤回，传动杆16将与主轴2分离。
主轴2开始转动后，不平衡的离心力会使得转动机构及轴承座11振动，进而做动不平衡和静不平衡的演示；并且开启位移传感器Y15和位移传感器X14来测量主轴2在水平方向和竖直方向的偏心位移量，通过对所测偏心位移量数据的分析即可确定主轴2处于静不平衡状态或是动不平衡状态，数据分析过程不在此讨论和解释。
而在传统的动平衡试验机中，主轴的振动方向往往是唯一的，只能演示水平方向振动或竖直方向振动中的一种，这是与本实用新型的最大区别。
Claims (8)
1.一种主轴悬挂式动平衡演示装置，其特征在于，包括底座(1)，所述底座(1)上分别设置有悬挂机构、夹持架和主轴径向位移检测台，所述夹持架夹持悬挂机构，所述悬挂机构上悬挂有主轴(2)，所述主轴径向位移检测台检测主轴(2)位移，所述主轴(2)上设置有转盘(3)。
2.根据权利要求1所述的一种主轴悬挂式动平衡演示装置，其特征在于，所述悬挂机构包括相对设置的拉簧架(4)，所述拉簧架(4)固定在底座上，所述拉簧架(4)通过拉伸弹簧(5)悬挂固定有轴承座(6)，所述轴承座(6)中设置有轴承(7)，两所述轴承(7)设置在主轴(2)上且分别靠近主轴(2)两端对称设置。
3.根据权利要求2所述的一种主轴悬挂式动平衡演示装置，其特征在于，所述拉簧架(4)为门框状，所述拉簧架(4)通过三个拉伸弹簧(5)分别在其上、左、右三个方向上与轴承座(6)连接，所述拉伸弹簧(5)分别与拉簧架(4)、轴承座(6)通过吊环螺栓(8)连接。
4.根据权利要求2所述的一种主轴悬挂式动平衡演示装置，其特征在于，以所述主轴(2)的中垂线为对称轴对称设置有两个相同的所述转盘(3)，且两个所述转盘(3)中心与主轴(2)位置重合，且所述转盘(3)通过螺纹孔a(9)、顶丝与主轴(2)固定连接，所述转盘(3)的圆周边缘均匀设置有多个螺纹孔b(10)。
5.根据权利要求2所述的一种主轴悬挂式动平衡演示装置，其特征在于，所述夹持架数量与轴承座(6)对应，所述夹持架包括固定于底座(1)上的架体(11)，所述架体(11)与轴承座(6)一一对应且位于轴承座下方，所述架体(11)顶部设置有夹槽(12)，所述轴承座(6)下部分位于夹槽(12)中，且所述轴承座(6)与夹槽(12)具有间隙。
6.根据权利要求2所述的一种主轴悬挂式动平衡演示装置，其特征在于，所述主轴径向位移检测台包括固定于底座(1)的检测台(13)，所述检测台(13)靠近主轴(2)，所述检测台(13)上分别设置有位移传感器X(14)和位移传感器Y(15)，位移传感器X(14)和位移传感器Y(15)分别检测主轴(2)在水平方向和竖直方向的偏心位移量。
7.根据权利要求6所述的一种主轴悬挂式动平衡演示装置，其特征在于，所述主轴径向位移检测台共设置有两个，两个所述主轴径向位移检测台分别靠近主轴(2)两端。
8.根据权利要求1所述的一种主轴悬挂式动平衡演示装置，其特征在于，所述主轴(2)两端均设置有传动杆(16)。
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2019
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