可变刚度模拟器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种刚度值可以调节的可变刚度模拟器，主要解决现有的刚度模拟方式无法调节刚度值，精度不高以及系统的结构复杂，成本较高的问题。包括第一连杆组件、第二连杆组件、第一弹簧板、第二弹簧板和调节装置；第一弹簧板和第二弹簧板的中心均设有中心孔，上下两端均设有腰形孔，第一连杆组件包括左连杆、第一法兰和第一关节轴承；第二连杆组件包括右连杆、第二法兰和第二关节轴承。左连杆穿过第一弹簧板的中心孔并通过第一法兰与第一弹簧板固定连接，右连杆穿过第二弹簧板的中心孔并通过第二法兰与第二弹簧板固定连接；本刚度模拟器结构简单，方便操作，体积小重量轻，造价低廉。

Variable stiffness simulator

The utility model relates to a variable stiffness simulator which can adjust the stiffness value. It mainly solves the problem that the stiffness values can not be adjusted, the precision is not high, the structure of the system is complex and the cost is high. It includes the first connecting rod component, the second connecting rod component, the first spring board, the second spring plate and the adjusting device. The center of the first spring plate and the second spring plate are provided with a central hole. The upper and lower ends are both equipped with a waist shaped hole. The first connecting rod component includes the left connecting rod, the first flange and the first clearance bearing, and the second connecting rod component includes the right connection. Rods, second flanges and second joint bearings. The left connecting rod passes through the center hole of the first spring plate and connects with the first spring plate through the first flange. The right connecting rod passes through the center hole of the second spring plate and connects with the second spring plate through the second flanges. The stiffness simulator is simple in structure, easy to operate, small in size, light in light and low in cost.

【技术实现步骤摘要】
可变刚度模拟器
本技术涉及一种刚度值可以调节的可变刚度模拟器，可以应用于直线运动类加载装置固定端或输出端的刚度模拟。
技术介绍
某些加载装置需要在其固定端或输出端添加一定的刚度来测量输出动态特性；传统的刚度模拟方式是根据公式f＝kx(f：加载力，k刚度值，x：形变量或位移)，采用弹簧进行刚度模拟，其原理如图1所示，其主要缺点：(1)每种弹簧刚度固定，无法调节刚度值(k)，所需刚度值发生变化时只能更换弹簧。(2)弹簧因加工工艺的限制，一般其线性误差为10％，精度不高，且弹簧加工废品率较高。(3)当刚度值较大时，弹簧制作难度较大，且体积也随之变大，导致系统的结构复杂，成本较高。
技术实现思路
本技术的目的是解决现有的刚度模拟方式无法调节刚度值，精度不高以及系统的结构复杂，成本较高的问题，提供一种可变刚度模拟器，可实现对直线运动类加载装置固定端或输出端的刚度模拟，同时刚度值k可根据需求无极调节，体积小重量轻，成本相对低廉。本技术的技术方案是：一种可变刚度模拟器，包括第一连杆组件、第二连杆组件、第一弹簧板、第二弹簧板和调节装置；所述第一弹簧板和第二弹簧板的中心均设有中心孔，上下两端均设有腰形孔，所述第一连杆组件包括左连杆、第一法兰和第一关节轴承，所述第一关节轴承设置在左连杆的一端并与其固定连接，所述第一法兰设置在左连杆的中部并与其固定连接，所述左连杆的另一端设有台阶轴；所述第二连杆组件包括右连杆、第二法兰和第二关节轴承，所述第二关节轴承设置在右连杆的一端并与其固定连接，所述第二法兰设置在右连杆的中部并与其固定连接，所述右连杆的另一端设置有盲孔；所述左连杆穿过第一弹簧板的中心孔并通过第一法兰与第一弹簧板固定连接，所述右连杆穿过第二弹簧板的中心孔并通过第二法兰与第二弹簧板固定连接；所述左连杆的台阶轴与右连杆的盲孔配合连接；所述调节装置通过第一弹簧板和第二弹簧板的腰形孔将第一弹簧板和第二弹簧板连接。进一步地，所述调节装置包括双叉组件和单叉组件；所述双叉组件包括第一螺母、第一压板和双叉形件，所述单叉组件包括第二螺母、第二压板、第三关节轴承和单叉形件，所述第三关节轴承和单叉形件固定连接，所述双叉形件的一端通过第一螺母和第一压板压紧在第一弹簧板上，另一端穿过第一弹簧板的腰形孔，所述单叉形件的一端通过第二螺母和第二压板压紧在第二弹簧板上，另一端穿过第二弹簧板的腰形孔，并与双叉形件通过销轴连接。进一步地，所述左连杆与第一弹簧板通过活动法兰固定连接，所述右连杆与第二弹簧板通过活动法兰固定连接。进一步地，所述第一弹簧板和第二弹簧板均为对称菱形结构。进一步地，所述第一弹簧板和第二弹簧板的端面均设置有刻度线。进一步地，所述左连杆和右连杆与第一弹簧板、第二弹簧板的中心孔为H7/h7配合连接。进一步地，所述左连杆的台阶轴与右连杆的盲孔为H7/h7配合连接。进一步地，所述第一弹簧板、第二弹簧板用弹簧钢制作。本技术有益效果为：1.本刚度模拟器结构简单，方便操作，体积小重量轻，造价低廉。2.刚度模拟器刚度值可以无极调节：通过将调节装置调节在不同的刻度，就可实现刚度值在一定范围内的无极调节。3.刚度值稳定：刚度模拟器弹簧板为高强度弹簧钢，其性能比较稳定。通过校核的刚度模拟器其刚度值可稳定在±5％，优于一般的弹簧刚度10％。4.刚度模拟器连接安装方便，外形结构简单；刚度值值可在一定范围内进行无极调节；刚度模拟器性能稳定，且刚度调节精度高。附图说明图1为现有刚度模拟方式示意图；图2为本技术实施例可变刚度模拟器的结构图；图3为本技术实施例可变刚度模拟器的侧视图；图4为本技术实施例左连杆的结构图；图5为本技术实施例左连杆的局部剖视图；图6为本技术实施例右连杆的结构图；图7为本技术实施例右连杆的局部剖视图；图8为本技术实施例第一弹簧板、第二弹簧板的结构图；图9为本技术实施例调节装置的结构图；图10为本技术实施例调节装置的局部剖视图。附图标记：1-第一连杆组件，2-第二连杆组件，3-第一弹簧板，4-第二弹簧板，5-调节装置，6-活动法兰，11-左连杆，12-第一法兰，13-第一关节轴承，21-右连杆，22-第二法兰，23-第二关节轴承，51-双叉组件，52-单叉组件，53-销轴，511-第一螺母，512-第一压板，513-双叉形件，521-第二螺母，522-第二压板，523-第三关节轴承，524-单叉形件。具体实施方式下面结合说明书附图对本技术技术方案进行清楚、完整地描述。如图2至10所示的一种可变刚度模拟器，包括第一连杆组件1、第二连杆组件2、第一弹簧板3、第二弹簧板4和调节装置5；第一弹簧板3、第二弹簧板4的中心均设有中心孔，上下两端均设有腰形孔；第一连杆组件1包括左连杆11、第一法兰12和第一关节轴承13，第一关节轴承13设置在左连杆11的一端并与其固定连接，第一法兰12设置在左连杆11的中部并与其固定连接，左连杆11的另一端设有台阶轴；第二连杆组件2包括右连杆21、第二法兰22和第二关节轴承23，第二关节轴承23设置在右连杆21的一端并与其固定连接，第一法兰12设置在右连杆21的中部并与其固定连接，右连杆21的另一端设置有盲孔；左连杆11穿过第一弹簧板3的中心孔并通过第一法兰12与第一弹簧板3固定连接，右连杆21穿过第二弹簧板4的中心孔并通过第二法兰22与第二弹簧板4固定连接；左连杆11的台阶轴与右连杆21的盲孔配合连接；调节装置5通过第一弹簧板3和第二弹簧板4的腰形孔将第一弹簧板3和第二弹簧板4连接。调节装置5包括双叉组件51和单叉组件52；双叉组件51包括第一螺母511、第一压板512、双叉形件513，单叉组件52包括第二螺母521、第二压板522、第三关节轴承523和单叉形件524，第三关节轴承523和单叉形件524固定连接，双叉形件513的一端通过第一螺母511和第一压板512压紧在第一弹簧板3上，另一端穿过第一弹簧板3的腰形孔，单叉形件524的一端通过第二螺母521和第二压板522压紧在第二弹簧板4上，另一端穿过第二弹簧板4的腰形孔，并与双叉形件513通过销轴53连接，左连杆11与第一弹簧板3通过活动法兰6固定连接，右连杆21穿与第二弹簧板4通过活动法兰6固定连接。第一连杆组件1和第二连杆组件2如图4至7所示，一端用于和加载装置连接，另一端用于和弹簧板连接。连杆组件与产品连接方式为自润滑关节轴承连接。关节轴承具有较大承载和抗冲击能力，并具有抗腐蚀、耐磨损、自调心、润滑好、抗污染的特点，即使安装错位也能正常工作，连杆为高强度杆，其刚度要远大于弹簧板刚度。连杆上法兰与连杆为一体式结构，增加了连杆的刚度，连杆Φ1与弹簧板中心孔为H7/h7配合连接，保证了连杆与弹簧板的同轴度，当试验产品为刚度模拟器施加拉力或压力时，可以使弹簧板受力均匀，左连杆11的台阶轴与右连杆21的盲孔为H7/h7配合连接，保证了两连杆连接的同轴度，可以使两侧弹簧板受力均匀、刚度稳定。活动法兰6用高强度钢制作，其刚度远大于弹簧板刚度，其外形与连杆法兰一致，保证了在弹簧板在受拉力或压力时受力均匀。弹簧板结构如图8、9所示，弹簧板用弹簧钢制作(材料为：60Si2MnA、55SiMnVB等)，其刚度值即为刚度模拟本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可变刚度模拟器，其特征在于：包括第一连杆组件(1)、第二连杆组件(2)、第一弹簧板(3)、第二弹簧板(4)和调节装置(5)；所述第一弹簧板(3)和第二弹簧板(4)的中心均设有中心孔，上下两端均设有腰形孔，所述第一连杆组件(1)包括左连杆(11)、第一法兰(12)和第一关节轴承(13)，所述第一关节轴承(13)设置在左连杆(11)的一端并与其固定连接，所述第一法兰(12)设置在左连杆(11)的中部并与其固定连接，所述左连杆(11)的另一端设有台阶轴；所述第二连杆组件(2)包括右连杆(21)、第二法兰(22)和第二关节轴承(23)，所述第二关节轴承(23)设置在右连杆(21)的一端并与其固定连接，所述第二法兰(22)设置在右连杆(21)的中部并与其固定连接，所述右连杆(21)的另一端设置有盲孔；所述左连杆(11)穿过第一弹簧板(3)的中心孔并通过第一法兰(12)与第一弹簧板(3)固定连接，所述右连杆(21)穿过第二弹簧板(4)的中心孔并通过第二法兰(22)与第二弹簧板(4)固定连接；所述左连杆(11)的台阶轴与右连杆(21)的盲孔配合连接；所述调节装置(5)通过第一弹簧板(3)和第二弹簧板(4)的腰形孔将第一弹簧板(3)和第二弹簧板(4)连接。...

【技术特征摘要】
1.一种可变刚度模拟器，其特征在于：包括第一连杆组件(1)、第二连杆组件(2)、第一弹簧板(3)、第二弹簧板(4)和调节装置(5)；所述第一弹簧板(3)和第二弹簧板(4)的中心均设有中心孔，上下两端均设有腰形孔，所述第一连杆组件(1)包括左连杆(11)、第一法兰(12)和第一关节轴承(13)，所述第一关节轴承(13)设置在左连杆(11)的一端并与其固定连接，所述第一法兰(12)设置在左连杆(11)的中部并与其固定连接，所述左连杆(11)的另一端设有台阶轴；所述第二连杆组件(2)包括右连杆(21)、第二法兰(22)和第二关节轴承(23)，所述第二关节轴承(23)设置在右连杆(21)的一端并与其固定连接，所述第二法兰(22)设置在右连杆(21)的中部并与其固定连接，所述右连杆(21)的另一端设置有盲孔；所述左连杆(11)穿过第一弹簧板(3)的中心孔并通过第一法兰(12)与第一弹簧板(3)固定连接，所述右连杆(21)穿过第二弹簧板(4)的中心孔并通过第二法兰(22)与第二弹簧板(4)固定连接；所述左连杆(11)的台阶轴与右连杆(21)的盲孔配合连接；所述调节装置(5)通过第一弹簧板(3)和第二弹簧板(4)的腰形孔将第一弹簧板(3)和第二弹簧板(4)连接。2.根据权利要求1所述的可变刚度模拟器，其特征在于：所述调节装置(5)包括双叉组件(51)和单叉组件(52)；所述双叉组件(51)包括第一螺母(511)、第一压板(512)和双叉形件(513)，...

【专利技术属性】
技术研发人员：尚永权，丁登科，胡继全，易宗琴，
申请(专利权)人：西安庆安航空试验设备有限责任公司，
类型：新型
国别省市：陕西,61