專利名稱：十字滑塊離心式機(jī)械激振器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于離心式機(jī)械激振器，為一種機(jī)械振動(dòng)發(fā)生裝置。
現(xiàn)有的機(jī)械激振器主要由按裝在外殼箱體中的帶有偏心質(zhì)量的旋轉(zhuǎn)軸組成。利用偏心質(zhì)量旋轉(zhuǎn)時(shí)的離心力作為激振力，或者利用這種離心力在某一徑向軸線上的投影作為簡(jiǎn)諧的激振力。偏心質(zhì)量可以是固定在旋轉(zhuǎn)軸上的，也可以是能夠在旋轉(zhuǎn)軸上作位置調(diào)整的，以便調(diào)整激振力幅值。激振的角頻率值和軸旋轉(zhuǎn)的角速度值相同。由于受到軸承、摩擦、噪聲等方面的影響，最高激振頻率受到限制，如需要在激振工作時(shí)調(diào)整激振力幅值，就需要在正在旋轉(zhuǎn)的軸上調(diào)整偏心質(zhì)量的位置，調(diào)整機(jī)構(gòu)是復(fù)雜的。
國(guó)家機(jī)械委儀器儀表工業(yè)局出版的《儀器儀表環(huán)境技術(shù)和設(shè)備手冊(cè)》(1988年9月第一版)在第4篇第3章第1節(jié)中介紹了兩種用于振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的離心式機(jī)械激振器。其中一種是用一螺旋套機(jī)構(gòu)把直線運(yùn)動(dòng)變?yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而改變二個(gè)扇形偏心質(zhì)量的相對(duì)角度來調(diào)整激振力;另一種是采用回轉(zhuǎn)的活塞油缸來代替扇形偏心塊，利用油壓控制活塞在油缸中的位置的方法來調(diào)整激振力。它們的激振角頻率都和它們的驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)角速度相同。
C.H柯熱尼柯夫等在《機(jī)構(gòu)》(中譯本，機(jī)械工業(yè)出版社，1985年3月北京第一版)下冊(cè)第11章“振動(dòng)器和振動(dòng)防護(hù)裝置”中介紹了很多種類的離心式機(jī)械激振器，但大部分機(jī)構(gòu)的激振頻率等于驅(qū)動(dòng)軸的驅(qū)動(dòng)角速度。其中

圖11、12所示機(jī)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)高頻振動(dòng)，但不能在工作時(shí)調(diào)整激振力，而且皮帶傳動(dòng)的中心距有波動(dòng)，幾個(gè)激振器同時(shí)工作時(shí)，難以保持準(zhǔn)確的同步關(guān)系。
本發(fā)明的目的在于提高離心式機(jī)械激振器的最高激振頻率，擴(kuò)大其工作頻率范圍，簡(jiǎn)化激振力幅值的調(diào)整機(jī)構(gòu)。
本發(fā)明是以如下方式完成的兩根徑向有距離的軸，沿軸向前后配置在激振器外殼箱體上。兩軸之間有一個(gè)作為偏心質(zhì)量的對(duì)稱的十字滑塊，滑塊與兩軸端部之間，通過兩個(gè)正交的徑向移動(dòng)副，互相連接。
軸的支承位置可以是固定的，也可以是調(diào)節(jié)的，以調(diào)整兩根軸之間的徑向距離。
顯然，驅(qū)動(dòng)其中任一軸時(shí)，此三個(gè)構(gòu)件以相同的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)。如附圖(1)所示，設(shè)兩軸的軸線分別位于O1O2點(diǎn)，徑向距離為2r，滑塊質(zhì)心位置為P，O1P和O2P為兩移動(dòng)副的移動(dòng)軸線，以O(shè)1O2的中點(diǎn)為座標(biāo)原點(diǎn)O。由于兩移動(dòng)副正交，即O1P⊥O2P，可得O1P2＝X2+(r+Y)2O2P2＝X2+(r-Y)2O1P2+O2P2＝(2r)2X2+Y2＝r2即P點(diǎn)的軌跡為一以O(shè)為園心，r為半徑的園。作向徑OP＝r，因?yàn)樵谌切蜲PO1中，OO1＝OP＝r，故有θ2＝2θ1及w2＝θ′2＝2w1如驅(qū)動(dòng)任一軸使其以角速度w1轉(zhuǎn)動(dòng)，則滑塊質(zhì)心P以w2＝2w1的角速度繞O點(diǎn)作半徑為r的圓周運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生角頻率為2w1的離心激振力F＝mr(2w1)2其中m為滑塊質(zhì)量。改變2r值，即調(diào)節(jié)兩軸之間的徑向距離，就可以調(diào)整激振力的幅值。
本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)在相同的驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)角速度下，本發(fā)明可獲得兩倍的激振頻率的激振力，故可提高離心式機(jī)械激振器的最高激振頻率，擴(kuò)大其工作頻率范圍?；蛘咴谕瑯拥募ふ耦l率下，減小工作噪聲。需要調(diào)整激振力幅值時(shí)，僅需調(diào)整軸支承點(diǎn)的位置，不涉及高速轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)件上的機(jī)構(gòu)調(diào)整，故調(diào)整機(jī)構(gòu)大為簡(jiǎn)單。
附圖(1)為質(zhì)量塊質(zhì)心運(yùn)動(dòng)的原理圖。在此軸向視圖中，P為質(zhì)量塊質(zhì)心，O1O2分別為兩軸的軸線位置，O為O1O2的中點(diǎn)，也是P圓周運(yùn)動(dòng)的中心。
附圖(2)附圖(3)為一具體的激振器。附圖(2)為全剖視圖。其中(1)為蝸桿，(2)為蝸輪，(3)為偏心圓盤，(4)為前軸，(5)為外殼箱體，(6)為十字滑塊，(7)為后軸。圖中所示為兩軸處于最大距離時(shí)的位置。
下面，結(jié)合附圖(2)附圖(3)描述的一個(gè)實(shí)例來具體解釋本發(fā)明如附圖(2)所示，在激振器的外殼箱體(5)的前后箱壁上分別按裝了兩根前后錯(cuò)開，平行布置的軸，其中后軸(7)用軸承直接支承在后箱壁上。前軸上(4)用軸承按裝在一個(gè)徑向偏心距為R的偏心圓盤(3)上，而偏心圓盤支承在后箱壁軸承孔徑向偏心為R的前箱壁孔中。偏心盤的外圓上，裝有蝸輪(2)，與按裝在箱壁上的蝸桿(1)相嚙合。轉(zhuǎn)動(dòng)蝸桿，使偏心圓盤在前箱壁孔中轉(zhuǎn)動(dòng)，可改變前軸的軸線位置，使前后兩軸的軸線偏移量2r在[O，2R]的范圍內(nèi)變化。每根軸端部的支叉兩端，有兩個(gè)滑動(dòng)軸承孔，分別和十字滑塊(6)中間的兩根正交的樞軸相連接。
驅(qū)動(dòng)后軸(7)，使其以w1的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，則滑塊質(zhì)心以2w1的角速度繞兩軸中點(diǎn)作半徑為r的圓周運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生F＝mr(2w1)2的離心激振力。轉(zhuǎn)動(dòng)蝸桿，調(diào)節(jié)兩軸線徑向距離2r值，即可改變激振力的幅值。
權(quán)利要求
1.一種離心式機(jī)械激振器，由外殼箱體、軸承部件、旋轉(zhuǎn)軸和偏心質(zhì)量塊組成，其特征在于兩根徑向偏離的軸，沿軸向配置，一個(gè)十字滑塊式的偏心質(zhì)量塊，通過其上的兩個(gè)正交的移動(dòng)副和兩根軸相連接，利用質(zhì)量塊質(zhì)心的兩倍于軸轉(zhuǎn)動(dòng)角速度的圓周運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生激振力。
2.按權(quán)利要求1規(guī)定的機(jī)械激振器，其特征在于具有位置可變動(dòng)的軸支承，以調(diào)節(jié)兩軸之間徑向偏離量的方式來調(diào)整激振力幅值。
全文摘要
十字滑塊離心式機(jī)械激振器，為一種機(jī)械振動(dòng)發(fā)生裝置，適用于機(jī)械式振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)，振動(dòng)給料、夯實(shí)，打樁等各種利用振動(dòng)工作的場(chǎng)合作為激振源。兩根徑向偏離的軸，沿軸向前后配置，一個(gè)對(duì)稱的十字滑塊，通過其上的兩個(gè)正交移動(dòng)副和兩根軸相聯(lián)接。它們以相同的角速度W轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，滑塊的質(zhì)心運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生角頻率為2W的離心激振力。改變兩軸之間的徑向距離，可以調(diào)整激振力的幅值。
文檔編號(hào)B06B1/16GK1055130SQ9010170
公開日1991年10月9日 申請(qǐng)日期1990年3月26日 優(yōu)先權(quán)日1990年3月26日
發(fā)明者唐升棣 申請(qǐng)人:蘇州試驗(yàn)儀器廠