含间隙运动副机构非线性动力学特性综合测试实验台制造技术

本发明专利技术公开了一种含间隙运动副机构非线性动力学特性综合测试实验台，通过在第二转轴上套接套筒，再由一个电机驱动第二转轴转动或锁死，另一个电机驱动套筒沿第二转轴滑动，本发明专利技术可以在不同的间隙大小、不同转速及相对水平面不同的倾角条件下，运动副元素之间的力学特性的变化规律。本实验台可以实现圆柱副、移动副和旋转副的切换并开展相关非线性动力学特性测试。

【技术实现步骤摘要】
含间隙运动副机构非线性动力学特性综合测试实验台
本专利技术涉及精密机械动力学性能领域，尤其涉及一种含间隙运动副机构非线性动力学特性综合测试实验台。
技术介绍
随着现代科技的不断发展，越来越多的领域对精密设备的要求越来越高。尤其是在一些例如航空航天领域中，对其运动部件的运动精度和动力学性能提出了更高的要求，运动副间隙是影响航天设备动力性能的主要原因之一。建立间隙运动副模型需要考虑的因素众多，如何使建立的间隙运动副模型更真实、精确地反映实际成为当前研究亟待解决的问题因此，有必要对间隙运动副的建模及含间隙运动副空间机械的动力学特性进行研究，针对间隙运动副，国内外学者进行了结构分析和运动学及动力学建模，并对含间隙运动副的典型机构进行了动力学仿真及相关的实验研究，通过大量的工作研究了间隙运动副的动力学特性及其对整体机构动力学性能的影响。但是，先前的研究一方面主要集中在平面运动副上，对于三维运动副的接触模式和运动状态研究较少；另一方面没有深入研究间隙运动副多种影响因素对其运动特性的影响。对间隙在系统中的作用、影响进行全面的认识，并在此基础上找到克服或削弱间隙负面作用的方法，使空间机械得到更好的动力学性能。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供一种含间隙运动副机构非线性动力学特性综合测试实验台，本专利技术旨在深入研究间隙圆柱副多种因素对其运动特性的影响，设计了一台含间隙运动副机构非线性动力学特性综合测试实验台，通过改变副元素速度、间隙大小及水平面夹角，来深入研究间隙在系统中的作用及对机构动力学特性的影响，并在此基础上找到克服或削弱间隙负面作用的方法。本专利技术所采用的技术方案如下：一种含间隙运动副机构非线性动力学特性综合测试实验台，包括工作机架、联轴器、第一转轴、第二转轴、套筒、压力传感器、第一电机安装座、第一电机、滑道、直齿道、微动开关、底座、升降台、第一电机调速器、第二电机调速器、第二电机、水平倾角调节手柄、垂直倾角调节手柄、电机正反转电路；所述第一转轴的两端支承在工作机架上，第二转轴的一端也支承在工作机架上，第二转轴的另一端支承在升降台的移动端，升降台放置于底座上，底座固定在工作机架上，底座的两侧各旋接有一根水平倾角调节手柄，两根水平倾角调节手柄的端面抵牢升降台的固定端两侧，底座的底部旋接有垂直倾角调节手柄，垂直倾角调节手柄抵牢升降台的移动端底面，通过垂直倾角调节手柄实现升降台的移动端的垂直移动；滑道和直齿道均固定安装在工作机架上，第一电机安装座滑动套接在滑道上，第一电机固定安装在第一电机安装座上，第一电机的转轴上安装齿轮，齿轮与直齿道相啮合；在直齿道的长度方向的两侧均安装一个微动开关，两个微动开关接入电机正反转电路，其中一个作为正转开关，另一个作为反转开关；电机正反转电路控制第一电机正反转；套筒为内径可调的套筒，套筒套设在第二转轴上，压力传感器的一端固定在套筒上，压力传感器的另一端固定在第一电机安装座；第二电机安装在机架上，第二电机通过传动机构驱动第一转轴转动；第一电机与第一电机调速器相连，第二电机与第二电机调速器相连。进一步的，所述压力传感器与压力显示屏连接。进一步的，所述套筒为一侧壁断开的管状体，管状体断开处的两端向外延伸有调节块，两个调节块上均开有通孔，螺钉穿过一侧的通孔，从另一侧的通过穿出，与螺母旋接，通过螺钉和螺母旋接松紧来调节套筒的内径。进一步的，所述传动机构是带传动机构、轴传动机构或齿轮传动机构。进一步的，所述带传动机构优选同步带传动。进一步的，所述第一转轴的两端均通过带座轴承支承在工作机架上，第二转轴的一端也通过带座轴承支承在工作机架上。进一步的，还包括启动按钮、制动按钮、电源开关；启动按钮、制动按钮、电源开关均接在综合测试实验台的总电源线上。本专利技术的有益效果如下：1、只需通过调节两个电机调速器来调节两个电机的转速来实现圆柱副和移动副的反复运动，不断观察实验数据，操作简便。2、相较于市面上的很多机构，本专利技术在结构上进行了简化，且实验效果也不减。3、两个电机各提供一个方向上的力，使实验能更为丰富，能采集更为全面的实验数据。4、可事先查阅类似相关研究参考，结合实际情况，采用可调速的控制器，可以根据用户需求调节速度的大小以得到更为精确的数据。5、本专利技术可以在不同的间隙大小、不同转速及相对水平面不同的倾角条件下，运动副元素之间的力学特性的变化规律。附图说明图1是本发行实施例的轴测图；图2是本专利技术实施例的主视图；图3是本专利技术实施例的右视图；图4是本专利技术实施例的后视图；图5为套筒的侧视图；图中：工作机架1、带座轴承2、从动带轮3、联轴器4、第一转轴5、第二转轴6、套筒7、压力传感器8、第一电机安装座9、第一电机10、滑道11、直齿道12、微动开关13、底座14、升降台15、压力显示屏16、第一电机调速器17、启动按钮18、制动按钮19、第二电机调速器20、电源开关21、同步带22、主动带轮23、第二电机24、水平倾角调节手柄25、垂直倾角调节手柄26、通孔27。具体实施方式这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本专利技术相一致的所有的实施方式。相反，它们仅是与如所附中权利要求书中所详述的，本专利技术的一些方面相一致的装置的例子。本说明书的各个实施例均采用递进的方式描述。需要说明，本专利技术实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，在本专利技术中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本专利技术要求的保护范围之内。如图1-5所示，本专利技术提供一种间隙圆柱副的非线性动力学试验台，包括工作机架1、带座轴承2、从动带轮3、联轴器4、第一转轴5、第二转轴6、套筒7、压力传感器8、第一电机安装座、第一电机10、滑道11、直齿道12、微动开关13、底座14、升降台15、压力显示屏16、第一电机调速器17、启动按钮18、制动按钮9、第二电机调速器20、电源开关21、圆带22、主动带轮23、第二电机24、水平倾角调节手柄25、垂直倾角调节手柄26；所述第一转轴5的两端均通过带座轴承2支承在工作机架1上，第二转轴6的一端也通过带座轴承2支承在工作机架1上，第二转轴6的另一端通过轴瓦支承在升降台15的移动端，升降台15放置于底座14上，底座14固定在工作机架1上，底座14的两侧各旋接有一根水平倾角调节手柄25，两根水平倾角调节手柄25的端面抵牢升降台15的固定端两侧，底座14的底部旋接有垂直倾角调节手柄26，垂直倾角调节手柄26抵牢升降台15的移动端底面，通过垂直倾角调节手柄26实现升降台15的移动端的垂直移动；滑道11和直齿道12均固定安装在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含间隙运动副机构非线性动力学特性综合测试实验台，其特征在于，包括工作机架、联轴器、第一转轴、第二转轴、套筒、压力传感器、第一电机安装座、第一电机、滑道、直齿道、微动开关、底座、升降台、第一电机调速器、第二电机调速器、第二电机、水平倾角调节手柄、垂直倾角调节手柄、电机正反转电路等；所述第一转轴的两端支承在工作机架上，第二转轴的一端也支承在工作机架上，第二转轴的另一端支承在升降台的移动端，升降台放置于底座上，底座固定在工作机架上，底座的两侧各旋接有一根水平倾角调节手柄，两根水平倾角调节手柄的端面抵牢升降台的固定端两侧，底座的底部旋接有垂直倾角调节手柄，垂直倾角调节手柄抵牢升降台的移动端底面，通过垂直倾角调节手柄实现升降台的移动端的垂直移动；滑道和直齿道均固定安装在工作机架上，第一电机安装座滑动套接在滑道上，第一电机固定安装在第一电机安装座上，第一电机的转轴上安装齿轮，齿轮与直齿道相啮合；在直齿道的长度方向的两侧均安装一个微动开关，两个微动开关接入电机正反转电路，其中一个作为正转开关，另一个作为反转开关；电机正反转电路控制第一电机正反转；套筒为内径可调的套筒，套筒套设在第二转轴上，压力传感器的一端固定在套筒上，压力传感器的另一端固定在第一电机安装座；第二电机安装在机架上，第二电机通过传动机构驱动第一转轴转动；第一电机与第一电机调速器相连，第二电机与第二电机调速器相连。...

【技术特征摘要】
1.一种含间隙运动副机构非线性动力学特性综合测试实验台，其特征在于，包括工作机架、联轴器、第一转轴、第二转轴、套筒、压力传感器、第一电机安装座、第一电机、滑道、直齿道、微动开关、底座、升降台、第一电机调速器、第二电机调速器、第二电机、水平倾角调节手柄、垂直倾角调节手柄、电机正反转电路等；所述第一转轴的两端支承在工作机架上，第二转轴的一端也支承在工作机架上，第二转轴的另一端支承在升降台的移动端，升降台放置于底座上，底座固定在工作机架上，底座的两侧各旋接有一根水平倾角调节手柄，两根水平倾角调节手柄的端面抵牢升降台的固定端两侧，底座的底部旋接有垂直倾角调节手柄，垂直倾角调节手柄抵牢升降台的移动端底面，通过垂直倾角调节手柄实现升降台的移动端的垂直移动；滑道和直齿道均固定安装在工作机架上，第一电机安装座滑动套接在滑道上，第一电机固定安装在第一电机安装座上，第一电机的转轴上安装齿轮，齿轮与直齿道相啮合；在直齿道的长度方向的两侧均安装一个微动开关，两个微动开关接入电机正反转电路，其中一个作为正转开关，另一个作为反转开关；电机正反转电路控制第一电机正反转；套筒为内径可调的套筒，套筒套设在第二转轴上，压力传感器的一端固定在套筒上，压力传感器的另一端固定在第一电机安装座；第二电机安装在机架上，第二电机通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱孟波，阎绍泽，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11