一種往復式旋轉激勵臺架系統的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及旋轉式執行器及其振動控制系統測試技術領域，具體設及一種用于往 復旋轉式執行器的往復式旋轉激勵系統。
【背景技術】
[0002] 用于旋轉式執行器的測試儀器種類較多，例如力矩扳手和扭矩儀。力矩扳手是一 種扭矩可調的扳手，預先調節扭矩，再緊固物體，利用運一特性可將它作為一種最為簡單并 且實用的旋轉激勵工具或者扭矩測試儀器，但是運種儀器精度較低、可施加的旋轉激勵較 小并且量程范圍十分有限。扭矩儀是一種用于醫療器械、化妝品和飲料等各種容器蓋子的 松緊，螺絲的松緊，閥口開閉的扭矩和各種扭矩大小的精確測量儀器，現在在照相機行業也 得到廣泛的應用，主要對照相機鏡頭變焦時的扭矩進行測定，運種扭矩測試儀器精度高但 是適用范圍較小。一種用于汽車實驗室的變速箱加載實驗臺是由電機匹配相應量程的扭矩 傳感器并搭配一套操作系統組合而成的臺架系統，是當前機械行業里常用的大型旋轉激勵 臺架系統，此類臺架系統的旋轉激勵大小取決于電機的額定功率，扭矩測試精度取決于扭 矩傳感器的精度，運種實驗臺簡單方便易于操作，得到了廣泛的應用。但其只能提供單一的 正向或者反向旋轉激勵，導致各種有限轉角旋轉式執行器的測試成為不可能，對于大扭矩 有限轉角旋轉式執行器的測試更是鞭長莫及，最終造成系統測試結果單一、適用性相對較 差的缺陷。
[0003] 此外，現有技術中的旋轉式激勵臺架無法完成基于旋轉式被動/主動/半主動執行 器的振動控制系統的性能測試。

【發明內容】

[0004] 本發明是為避免上述現有技術所存在的不足，提供一種往復式旋轉激勵臺架系 統，W其針對旋轉式執行器，尤其是大扭矩有限轉角旋轉式執行器有效地進行性能測試。
[0005] 本發明為解決技術問題采用如下技術方案：
[0006] 本發明往復式旋轉激勵臺架系統的結構特點是：
[0007] 由兩側立柱W及連接在兩側立柱之間的頂部水平梁構成龍口架；
[0008] 質量塊導向臺設置在水平梁上，所述質量塊導向臺是W水平梁為支承，并且可沿 豎向導柱升降，在質量塊導向臺的頂部臺面與水平梁之間設置有限位桿，所述質量塊導向 臺的底部臺面位于水平梁的下方；
[0009] 在所述質量塊導向臺的底部臺面的底面設置激振控制模塊，所述激振控制模塊的 底面與變向增扭裝置剛性連接；
[0010] 所述變向增扭裝置的輸入軸豎直向下，并與位于變向增扭裝置底部的運動轉換裝 置相連接，所述運動轉換裝置的底部端面固定在線性激振臺的頂端;所述變向增扭裝置的 輸出端與水平光軸的一端通過柔性聯軸器相連，所述水平光軸的另一端依次與扭矩傳感器 及大扭矩有限轉角執行器的旋轉軸相連接，所述大扭矩有限轉角執行器的殼體固定在所述 龍口架的一側立柱上；
[0011] 由所述線性激振臺、運動轉換裝置W及變向增扭裝置構成往復式旋轉激勵系統， 所述往復式旋轉激勵系統是由所述運動轉換裝置將線性激振臺形成的豎向往復線性激勵 轉變為豎向往復旋轉激勵，由所述變向增扭裝置將所述豎向往復旋轉激勵轉換為水平往復 旋轉激勵，并且所述水平往復旋轉激勵的扭矩大小和轉動行程能夠在所述變向增扭裝置中 分別得到增加和減小；由所述激振控制模塊中的內置力傳感器和內置位移傳感器同時測量 所述往復式旋轉激勵系統的振動幅值與線性激振力。
[0012] 本發明往復式旋轉激勵臺架系統的結構特點也在于:所述運動轉換裝置的結構設 置為：W滾珠絲桿組件為輸入端，W連接套筒為輸出端；在所述連接套筒的底端固聯有底 盤，滾珠絲桿中螺母固定設置在所述底盤上，與所述螺母配合設置的絲桿呈豎向，絲桿的底 端固定設置在線性激振臺的頂端;在所述連接套筒的頂端固聯有頂盤，在所述頂盤中設置 與所述變向增扭裝置的輸入軸的軸端相匹配的臺階和鍵槽，利用所述臺階承受豎向力，利 用所述鍵槽傳動旋轉激勵。
[0013] 本發明往復式旋轉激勵臺架系統的結構特點也在于:設置所述往復式旋轉激勵臺 架系統的輸入與輸出的關系式如式①和式②：
[0016] 其中；
[0017] Μ為變向增扭裝置的輸出旋轉激勵；
[001引F為線性激振臺的豎向激振力；
[0019] d為運動轉換裝置中滾珠絲桿的直徑；
[0020] α為運動轉換裝置中滾珠絲桿的導程角；
[0021 ] β為運動轉換裝置中滾珠絲桿的當量摩擦角；
[0022] i為變向增扭裝置輸入軸與輸出軸的變速比；
[0023] Θ為變向增扭裝置的輸出端轉角；
[0024] L為線性激振臺的豎向位移；
[0025] S為運動轉換裝置中滾珠絲桿的導程；
[0026] 利用式①確立變向增扭裝置的輸出旋轉激勵Μ與豎向激振力F的關系；
[0027] 利用式②確立變向增扭裝置的輸出轉角Θ與線性激振臺的豎向位移L的關系。
[0028] 本發明往復式旋轉激勵臺架系統的結構特點也在于:所述運動轉換裝置設置為齒 輪齒條結構，所述齒輪齒條結構中的齒輪安裝于變向增扭裝置的輸入軸的軸端，所述齒輪 齒條結構中齒條的驅動端固定設置在線性激振臺的頂端，由所述齒輪齒條機構將線性激振 臺形成的往復線性激勵轉換為往復旋轉激勵。
[0029] 本發明往復式旋轉激勵臺架系統的結構特點也在于:所述質量塊導向臺、激振控 制模塊W及所述往復式旋轉激勵系統共同組成激振安全控制系統，用于防止實驗過程中可 能出現的振動過大W及過載行為。
[0030] 本發明往復式旋轉激勵臺架系統的結構特點是：
[0031] 由兩側立柱W及連接在兩側立柱之間的頂部水平梁構成龍口架；
[0032] 質量塊導向臺設置在水平梁上，所述質量塊導向臺是W水平梁為支承，并且可沿 豎向導柱自由升降，所述質量塊導向臺的底部臺面位于水平梁的下方；
[0033] 在所述質量塊導向臺的底部臺面的底面設置激振控制模塊，所述激振控制模塊的 底面與大扭矩有限轉角執行器的殼體剛性連接；
[0034] 所述大扭矩有限轉角執行器的旋轉軸豎直向下，并與位于大扭矩有限轉角執行器 底部的減速器的輸出軸相連接，所述減速器的殼體與所述導向臺的底部臺面固定連接；
[0035] 設置運動轉換裝置，是W滾珠絲桿組件為輸入端，W連接套筒為輸出端;在所述連 接套筒的底端固聯有底盤，滾珠絲桿中螺母固定設置在所述底盤上，與所述螺母配合設置 的絲桿呈豎向，絲桿的底端固定設置在線性激振臺的頂端;在所述連接套筒的頂端固聯有 頂盤，在所述頂盤中設置與所述減速器的輸入軸的軸端相匹配的臺階和鍵槽，利用所述臺 階承受豎向力，利用所述鍵槽傳動旋轉激勵；
[0036] 在所述線性激振臺的頂端與減速器的殼體之間設置彈黃，所述彈黃在運動轉換裝 置的外圍均勻分布，與所述運動轉換裝置形成并聯形式。
[0037] 本發明往復式旋轉激勵臺架系統的結構特點也在于：由所述質量塊導向臺、激振 控制模塊、減速器、運動轉換裝置、W及附加彈黃共同組成振動控制系統，用于被動/主動/ 半主動旋轉式執行器的振動控制系統的振動控制實驗。
[0038] 與已有技術相比，本發明有益