一种振幅与频率可调的振动发生装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种振幅与频率可调的振动发生装置，涉及振动设备技术领域。包括凸轮机构和位移机构，凸轮机构包括箱体、凸轮、凸轮轴和摆动从动件，凸轮安装在凸轮轴上，凸轮轴和摆动从动件安装在箱体中，位移机构设置在凸轮机构的顶端，位移机构包括滑动罩、直动轴体、弹簧、直线轴承和驱动机构，直动轴体、弹簧和直线轴承设置在滑动罩的内支架中，直动轴体的中间设置有轴环，弹簧套设在轴环上方，弹簧与轴环固定连接，直线轴承套设在轴环的下方，直线轴承与滑动罩固定连接，驱动机构设置在滑动罩的一侧，驱动机构与滑动罩固定连接，滑动罩安装在箱体的滑槽上，滑动罩与箱体滑动连接，本发明专利技术结构紧凑，能够实现振幅和频率的精确控制。能够实现振幅和频率的精确控制。能够实现振幅和频率的精确控制。

【技术实现步骤摘要】
一种振幅与频率可调的振动发生装置


[0001]本专利技术涉及振动设备
，具体为一种振幅与频率可调的振动发生装置。

技术介绍

[0002]振动是宇宙普遍存在的一种现象，振动原理广泛应用于建筑、医疗、制造、建材、探测、军事等行业。例如在重型矿山机械中的筛分设备，输送设备，粉碎设备，如农业机械中的给料设备，又如航空航天测试设备中的激振台。
[0003]随着行业发展和科研的需求，对振动发生装置的工作范围，可靠性，控制精度要求越来越高，特别是实验测试仪器，既可以调节频率又可以控制振幅的需求也越来越多。
[0004]现有振动发生装置多为对频率的范围控制，其中较为常见的是电磁式激振器或者是振动电机组成的振动台，电磁式激振器将周期变化的电流输入电磁铁线圈，在被激件与电磁铁之间便产生周期变化的激振力，其体积大，噪音大且价格昂贵，对频率与振幅的控制依赖额外的设备如信号发生器和功率放大器，且不够精确。振动电机是在转子轴两端各安装一组可调偏心块，利用轴及偏心块高速旋转产生的离心力得到激振力。振动电机组成的振动台通过振动电机的位置组合实现振动控制，一般振动台无法实现对振幅的控制，频率控制不准确也无法实现方向性的振动。
[0005]因此，如何提供一种能够实现振幅和频率的精确控制、结构紧凑的振动发生装置，成为本领域人员需要考虑的问题。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术提供了一种振幅与频率可调的振动发生装置，本专利技术结构简单，结构紧凑体积小，能够实现振幅和频率的精确控制。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0008]一种振幅与频率可调的振动发生装置，包括凸轮机构和位移机构，所述凸轮机构包括箱体、凸轮、凸轮轴和摆动从动件，所述凸轮通过凸轮质心安装在凸轮轴上，所述凸轮轴和摆动从动件安装在箱体中，所述位移机构设置在凸轮机构的顶端，所述位移机构包括滑动罩、直动轴体、弹簧、直线轴承和驱动机构，所述直动轴体、弹簧和直线轴承设置在滑动罩的内支架中，所述直动轴体的中间设置有轴环，所述弹簧套设在直动轴体上，所述弹簧设置在轴环上方并与轴环固定连接，所述直线轴承套设在直动轴体上，所述直线轴承设置在轴环的下方，直线轴承与滑动罩的内支架固定连接，所述驱动机构设置在滑动罩的一侧，所述驱动机构与滑动罩固定连接，所述滑动罩的两侧安装在箱体的滑槽上，所述滑动罩与箱体滑动连接。
[0009]进一步的，所述直动轴体靠近摆动从动件的一端为光滑圆弧端面，所述直动轴体的另一端为振动输出端面，所述振动输出端面贯穿滑动罩并留有法兰口。
[0010]进一步的，所述驱动机构包括丝杠、丝杠螺母和减速齿轮组，所述丝杠螺母套装在丝杠上，所述丝杠的一端与箱体转动连接，所述丝杠螺母与滑动罩固定连接，所述减速齿轮
组设置在丝杠的另一端，所述丝杠与减速齿轮组固定连接。
[0011]进一步的，所述箱体中装有润滑液，凸轮机构整体以油浴润滑的方式浸润在润滑液中。
[0012]进一步的，还包括机电控制模块，所述机电控制模块设置在凸轮机构的一侧，所述机电控制模块包括伺服电机、电机支架、伺服电机控制器、微型直流电机和位置检测器，所述伺服电机设置在电机支架上，所述伺服电机控制器设置在电机支架的一侧，所述伺服电机控制器与伺服电机电连接，所述伺服电机通过联轴器与凸轮轴驱动连接，所述微型直流电机安装在箱体的一侧，所述微型直流电机与减速齿轮组的输入轴固定连接，所述位置检测器设置在减速齿轮组输出轴的末端，作为位置反馈实现微型直流电机精准转角控制。
[0013]进一步的，所述摆动从动件的运动规律遵循改进正弦加速度运动轨迹，所述摆动从动件包括转动轴、摆杆和平底，所述摆杆设置在转动轴之间，所述摆杆一端与转动轴固定连接，所述摆杆的另一端与平底固定连接，所述转动轴的两端设置在箱体上，所述转动轴与箱体转动连接，所述平底设置在凸轮的上方。
[0014]进一步的，摆动从动件的摆杆长度为凸轮基圆直径的两倍，转动中心置于凸轮斜上方，摆动从动件的平底上下端面光滑，以摩擦的方式与直动轴体和凸轮接触。
[0015]进一步的，还包括第一轴承组、第二轴承组和端盖，所述第一轴承组设置在凸轮轴的两端并与凸轮轴转动连接，所述第一轴承组和第二轴承组均贯穿固定在箱体上，所述第一轴承组和第二轴承组的外侧均设置有端盖，所述第一轴承组之间设置有凸轮轴，所述第二轴承组之间设置有转动轴。
[0016]进一步的，所述凸轮机构的封闭方式为力封闭，利用弹簧产生的弹簧力，使摆动从动件与凸轮始终保持接触，所选弹簧为高阻尼压簧，适应摆动从动件的高速往复运动。
[0017]进一步的，所述联轴器为具有弹性元件的挠性联轴器。
[0018]本专利技术的有益效果为，本专利技术利用凸轮机构运动规律可任意拟定的特点和机械传动机构的可靠性，实现对频率和振幅的精确控制，结构紧凑体积小、噪音小、可靠性高，以机械传动的方式同时实现振幅和频率的精确控制，本专利技术的振动发生装置性能优异结构精巧，能够适用于各类试验测试和精密驱动场景，具有极高的市场应用前景。
附图说明
[0019]图1为本专利技术主体结构示意图。
[0020]图2为本专利技术内部结构示意图。
[0021]图3为本专利技术内部结构侧视图。
[0022]图4为本专利技术凸轮机构爆炸示意图。
[0023]图5为本专利技术位移机构示意图。
[0024]图6为本专利技术振动传递示意图。
[0025]其中，1
‑
箱体；2
‑
凸轮；3
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凸轮轴；4
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滑动罩；5
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直动轴体；6
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丝杠；7
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丝杠螺母；8
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减速齿轮组；9
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伺服电机；10
‑
电机支架；11
‑
微型直流电机；12
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位置检测器；13
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转动轴；14
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摆杆；15
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平底；16
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第一轴承组；17
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第二轴承组；18
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密封圈；19
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挡油环；20
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端盖；21
‑
轴环；22
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弹簧；23
‑
直线轴承。
具体实施方式
[0026]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0027]实施例1
[0028]如图1
‑
6所示，本专利技术公开了一种振幅与频率可调的振动发生装置，包括凸轮机构、位移机构和机电控制模块，位移机构设置在凸轮机构的上方，机电控制模块设置在凸轮机构的一侧，本实施例中的凸轮机构为盘型凸轮机构，凸轮机构包括箱体1、凸轮2、凸轮轴3、第一轴承组16、第二轴承组17、密封圈18、挡油环19、端盖20、联轴器和摆动从动件，箱体1中装有润滑本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种振幅与频率可调的振动发生装置，其特征在于，包括凸轮机构和位移机构，所述凸轮机构包括箱体、凸轮、凸轮轴和摆动从动件，所述凸轮通过凸轮质心安装在凸轮轴上，所述凸轮轴和摆动从动件安装在箱体中，所述位移机构设置在凸轮机构的顶端，所述位移机构包括滑动罩、直动轴体、弹簧、直线轴承和驱动机构，所述直动轴体、弹簧和直线轴承设置在滑动罩的内支架中，所述直动轴体的中间设置有轴环，所述弹簧套设在直动轴体上，所述弹簧设置在轴环上方并与轴环固定连接，所述直线轴承套设在直动轴体上，所述直线轴承设置在轴环的下方，直线轴承与滑动罩的内支架固定连接，所述驱动机构设置在滑动罩的一侧，所述驱动机构与滑动罩固定连接，所述滑动罩的两侧安装在箱体的滑槽上，所述滑动罩与箱体滑动连接。2.根据权利要求1所述的一种振幅与频率可调的振动发生装置，其特征在于，所述直动轴体靠近摆动从动件的一端为光滑圆弧端面，所述直动轴体的另一端为振动输出端面，所述振动输出端面贯穿滑动罩并留有法兰口。3.根据权利要求1所述的一种振幅与频率可调的振动发生装置，其特征在于，所述驱动机构包括丝杠、丝杠螺母和减速齿轮组，所述丝杠螺母套装在丝杠上，所述丝杠的一端与箱体转动连接，所述丝杠螺母与滑动罩固定连接，所述减速齿轮组设置在丝杠的另一端，所述丝杠与减速齿轮组固定连接。4.根据权利要求1所述的一种振幅与频率可调的振动发生装置，其特征在于，所述箱体中装有润滑液，凸轮机构整体以油浴润滑的方式浸润在润滑液中。5.根据权利要求1所述的一种振幅与频率可调的振动发生装置，其特征在于，还包括机电控制模块，所述机电控制模块设置在凸轮机构的一侧，所述机电控制模块包括伺服电机、电机支架、伺服电机控制器、微型直流电机和位置检测器，所述伺服电机设置在电机支架...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋逸，翁志远，姚俊升，戴振东，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：