專利名稱：多功能連桿動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)械領(lǐng)域，是一種測試連桿動(dòng)力學(xué)性能參數(shù)的平臺(tái)，具體為一種多功能連桿動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。
背景技術(shù)：
在機(jī)械領(lǐng)域中，為了演示各種機(jī)械的不同的形式、構(gòu)造、運(yùn)動(dòng)機(jī)理，同時(shí)也為了研究的方便，常常需要建立實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，將某種特定機(jī)械的運(yùn)動(dòng)學(xué)原理和動(dòng)力學(xué)原理實(shí)物化，充當(dāng)日常實(shí)用機(jī)械的簡化模型。北京工業(yè)大學(xué)發(fā)明的一種柔順滑塊常力機(jī)構(gòu)實(shí)驗(yàn)裝置，此實(shí)驗(yàn)裝置包括兩組對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)、電機(jī)和壓力傳感器，兩組對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中的一組為柔順滑塊常力機(jī)構(gòu)， 另一組為剛性的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。此實(shí)驗(yàn)裝置已獲國家發(fā)明專利O00910089836).上海交通大學(xué)設(shè)計(jì)的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)參數(shù)測量實(shí)驗(yàn)臺(tái)已獲國家發(fā)明專利(200520042789)。在此實(shí)驗(yàn)裝置中，曲柄盤、連桿和滑塊組成曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，加速度傳感器和位移傳感器分別連在滑塊上以測定機(jī)構(gòu)相應(yīng)的參數(shù)。浙江大學(xué)所設(shè)計(jì)的多功能連桿運(yùn)動(dòng)參數(shù)測試試驗(yàn)臺(tái)，在此試驗(yàn)臺(tái)中，通過調(diào)節(jié)滑塊的對(duì)心或偏置，調(diào)節(jié)圓盤的曲柄長度，調(diào)節(jié)連桿的長度，調(diào)節(jié)搖桿的長度， 然后進(jìn)行不同的組合可做不同的曲柄滑塊和曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的試驗(yàn)。上述這些實(shí)驗(yàn)平臺(tái)都實(shí)現(xiàn)了對(duì)相應(yīng)機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)性能參數(shù)的測試，但目前還沒有用于測試連桿在各種平衡狀態(tài)下動(dòng)力學(xué)性能的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。
發(fā)明內(nèi)容要解決的技術(shù)問題為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提出了一種多功能連桿動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)， 能夠用于測試連桿在各種平衡狀態(tài)下動(dòng)力學(xué)性能參數(shù)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。技術(shù)方案本發(fā)明的技術(shù)方案為一種多功能連桿動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，其特征在于包括平臺(tái)底座，動(dòng)力及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)， 連桿機(jī)構(gòu)和數(shù)據(jù)采集機(jī)構(gòu)；動(dòng)力及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括伺服電機(jī)、大帶輪、小帶輪和主軸；伺服電機(jī)通過電機(jī)座固定在平臺(tái)底座上，主軸通過軸承安裝在軸承座內(nèi)，軸承座固定在平臺(tái)底座上；伺服電機(jī)的動(dòng)力輸出軸與小帶輪同軸固連，主軸與大帶輪同軸固連，皮帶套在大帶輪和小帶輪上；伺服電機(jī)的動(dòng)力輸出軸帶動(dòng)小帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)，小帶輪通過皮帶帶動(dòng)大帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)，大帶輪帶動(dòng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)；主軸中心軸線平行于伺服電機(jī)的動(dòng)力輸出軸中心軸線；大帶輪中心孔兩側(cè)對(duì)稱開有偏心孔；連桿機(jī)構(gòu)包括第一連桿機(jī)構(gòu)和第二連桿機(jī)構(gòu)，每個(gè)連桿機(jī)構(gòu)均包括引導(dǎo)軸、滑塊、 連桿和樞軸；在每個(gè)連桿機(jī)構(gòu)中，引導(dǎo)軸通過兩端的支撐塊固定在平臺(tái)底座上，引導(dǎo)軸中心軸線垂直于主軸中心軸線，滑塊套在引導(dǎo)軸上，且可以沿引導(dǎo)軸直線運(yùn)動(dòng)，連桿一端與滑塊轉(zhuǎn)動(dòng)連接，連桿另一端與樞軸一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接；在第一連桿機(jī)構(gòu)中，樞軸另一端插入大帶輪的一個(gè)偏心孔內(nèi)，并與大帶輪固定連接；在第二連桿機(jī)構(gòu)中，樞軸另一端與曲柄一端固定連接，曲柄另一端與主軸固定連接；第一連桿機(jī)構(gòu)的樞軸中心軸線、主軸中心軸線以及第二連桿機(jī)構(gòu)的樞軸中心軸線相互平行，且處于同一平面內(nèi)，第一連桿機(jī)構(gòu)的樞軸中心軸線與第二連桿機(jī)構(gòu)的樞軸中心軸線關(guān)于主軸中心軸線對(duì)稱；第一連桿機(jī)構(gòu)與第二連桿機(jī)構(gòu)處于主軸中心軸線的兩側(cè)；在每個(gè)連桿機(jī)構(gòu)中，連桿的運(yùn)動(dòng)平面垂直于主軸中心軸線；第二連桿機(jī)構(gòu)的滑塊還與氣缸固定連接，氣缸固定在平臺(tái)底座上，且氣缸的輸出軸平行于第二連桿機(jī)構(gòu)中的引導(dǎo)軸，氣缸與主軸位于第二連桿機(jī)構(gòu)的滑塊兩側(cè)；數(shù)據(jù)采集機(jī)構(gòu)包括縱向振動(dòng)傳感器、橫向振動(dòng)傳感器和速度編碼器，縱向振動(dòng)傳感器固定在軸承座頂端，測量整個(gè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)豎直方向的振動(dòng)量，橫向振動(dòng)傳感器固定在軸承座側(cè)面，且與縱向振動(dòng)傳感器相隔90°，測量整個(gè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)水平方向的振動(dòng)量；速度編碼器通過支架固定在平臺(tái)底座上，速度編碼器的輸入軸通過聯(lián)軸器與伺服電機(jī)的動(dòng)力輸出軸連接，速度編碼器測量伺服電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速。一種多功能連桿動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，其特征在于包括平臺(tái)底座，動(dòng)力及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)， 連桿機(jī)構(gòu)和數(shù)據(jù)采集機(jī)構(gòu)；動(dòng)力及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括伺服電機(jī)、大帶輪、小帶輪和主軸；伺服電機(jī)通過電機(jī)座固定在平臺(tái)底座上，主軸通過軸承安裝在軸承座內(nèi)，軸承座固定在平臺(tái)底座上；伺服電機(jī)的動(dòng)力輸出軸與小帶輪同軸固連，主軸與大帶輪同軸固連，皮帶套在大帶輪和小帶輪上；伺服電機(jī)的動(dòng)力輸出軸帶動(dòng)小帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)，小帶輪通過皮帶帶動(dòng)大帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)，大帶輪帶動(dòng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)；主軸中心軸線平行于伺服電機(jī)的動(dòng)力輸出軸中心軸線；大帶輪中心孔兩側(cè)對(duì)稱開有偏心孔；連桿機(jī)構(gòu)包括引導(dǎo)軸、滑塊、連桿和樞軸；引導(dǎo)軸通過兩端的支撐塊固定在平臺(tái)底座上，引導(dǎo)軸中心軸線垂直于主軸中心軸線，滑塊套在引導(dǎo)軸上，且可以沿引導(dǎo)軸直線運(yùn)動(dòng)，連桿一端與滑塊轉(zhuǎn)動(dòng)連接，連桿另一端與連桿配重固定連接，連桿中部與樞軸一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接，樞軸另一端插入大帶輪的一側(cè)偏心孔內(nèi)，并與大帶輪固定連接；大帶輪兩側(cè)面上均還固定有配重塊，兩側(cè)面上的配重塊重心連線與主軸中心軸線以及樞軸中心軸線相互平行， 且處于同一平面內(nèi)，配重塊重心連線與樞軸中心軸線分別位于主軸中心軸線兩側(cè)；連桿的運(yùn)動(dòng)平面垂直于主軸中心軸線；數(shù)據(jù)采集機(jī)構(gòu)包括縱向振動(dòng)傳感器、橫向振動(dòng)傳感器和速度編碼器，縱向振動(dòng)傳感器固定在軸承座頂端，測量整個(gè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)豎直方向的振動(dòng)量，橫向振動(dòng)傳感器固定在軸承座側(cè)面，且與縱向振動(dòng)傳感器相隔90°，測量整個(gè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)水平方向的振動(dòng)量；速度編碼器通過支架固定在平臺(tái)底座上，速度編碼器的輸入軸通過聯(lián)軸器與伺服電機(jī)的動(dòng)力輸出軸連接，速度編碼器測量伺服電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速。一種多功能連桿動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，其特征在于包括平臺(tái)底座，動(dòng)力及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)， 連桿機(jī)構(gòu)和數(shù)據(jù)采集機(jī)構(gòu)；動(dòng)力及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括伺服電機(jī)、大帶輪、小帶輪和主軸；伺服電機(jī)通過電機(jī)座固定在平臺(tái)底座上，主軸通過軸承安裝在軸承座內(nèi)，軸承座固定在平臺(tái)底座上；伺服電機(jī)的動(dòng)力輸出軸與小帶輪同軸固連，主軸與大帶輪同軸固連，皮帶套在大帶輪和小帶輪上；伺服電機(jī)的動(dòng)力輸出軸帶動(dòng)小帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)，小帶輪通過皮帶帶動(dòng)大帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)，大帶輪帶動(dòng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)；主軸中心軸線平行于伺服電機(jī)的動(dòng)力輸出軸中心軸線；大帶輪中心孔兩側(cè)對(duì)稱開有偏心孔；連桿機(jī)構(gòu)包括第一連桿機(jī)構(gòu)和第二連桿機(jī)構(gòu)，每個(gè)連桿機(jī)構(gòu)均包括引導(dǎo)軸、滑塊、連桿和樞軸；在每個(gè)連桿機(jī)構(gòu)中，引導(dǎo)軸通過兩端的支撐塊固定在平臺(tái)底座上，引導(dǎo)軸中心軸線垂直于主軸中心軸線，滑塊套在引導(dǎo)軸上，且可以沿引導(dǎo)軸直線運(yùn)動(dòng)，連桿一端與滑塊轉(zhuǎn)動(dòng)連接，連桿另一端與樞軸一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接；在第一連桿機(jī)構(gòu)中，樞軸另一端插入大帶輪的一個(gè)偏心孔內(nèi)，并與大帶輪固定連接；在第二連桿機(jī)構(gòu)中，樞軸另一端與曲柄一端固定連接，曲柄另一端與主軸固定連接；第一連桿機(jī)構(gòu)的樞軸中心軸線、主軸中心軸線以及第二連桿機(jī)構(gòu)的樞軸中心軸線相互平行，且處于同一平面內(nèi)，第一連桿機(jī)構(gòu)的樞軸中心軸線與第二連桿機(jī)構(gòu)的樞軸中心軸線關(guān)于主軸中心軸線對(duì)稱；第一連桿機(jī)構(gòu)與第二連桿機(jī)構(gòu)處于主軸中心軸線的同一側(cè)；在每個(gè)連桿機(jī)構(gòu)中，連桿的運(yùn)動(dòng)平面垂直于主軸中心軸線；數(shù)據(jù)采集機(jī)構(gòu)包括縱向振動(dòng)傳感器、橫向振動(dòng)傳感器和速度編碼器，縱向振動(dòng)傳感器固定在軸承座頂端，測量整個(gè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)豎直方向的振動(dòng)量，橫向振動(dòng)傳感器固定在軸承座側(cè)面，且與縱向振動(dòng)傳感器相隔90°，測量整個(gè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)水平方向的振動(dòng)量；速度編碼器通過支架固定在平臺(tái)底座上，速度編碼器的輸入軸通過聯(lián)軸器與伺服電機(jī)的動(dòng)力輸出軸連接，速度編碼器測量伺服電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速。一種多功能連桿動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，其特征在于包括平臺(tái)底座，動(dòng)力及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)， 連桿機(jī)構(gòu)和數(shù)據(jù)采集機(jī)構(gòu)；動(dòng)力及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括伺服電機(jī)、大帶輪、小帶輪和主軸；伺服電機(jī)通過電機(jī)座固定在平臺(tái)底座上，主軸通過軸承安裝在軸承座內(nèi)，軸承座固定在平臺(tái)底座上；伺服電機(jī)的動(dòng)力輸出軸與小帶輪同軸固連，主軸與大帶輪同軸固連，皮帶套在大帶輪和小帶輪上；伺服電機(jī)的動(dòng)力輸出軸帶動(dòng)小帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)，小帶輪通過皮帶帶動(dòng)大帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)，大帶輪帶動(dòng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)；主軸中心軸線平行于伺服電機(jī)的動(dòng)力輸出軸中心軸線；大帶輪中心孔兩側(cè)對(duì)稱開有偏心孔；連桿機(jī)構(gòu)包括引導(dǎo)軸、滑塊、連桿和樞軸；引導(dǎo)軸通過兩端的支撐塊固定在平臺(tái)底座上，引導(dǎo)軸中心軸線垂直于主軸中心軸線，滑塊套在引導(dǎo)軸上，且可以沿引導(dǎo)軸直線運(yùn)動(dòng)，連桿一端與滑塊轉(zhuǎn)動(dòng)連接，連桿另一端與樞軸一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接，樞軸另一端插入大帶輪的一側(cè)偏心孔內(nèi)，并與大帶輪固定連接；大帶輪兩側(cè)面上均還固定有配重塊，兩側(cè)面上的配重塊重心連線與主軸中心軸線以及樞軸中心軸線相互平行，且處于同一平面內(nèi)，配重塊重心連線與樞軸中心軸線分別位于主軸中心軸線兩側(cè)；連桿的運(yùn)動(dòng)平面垂直于主軸中心軸線；數(shù)據(jù)采集機(jī)構(gòu)包括縱向振動(dòng)傳感器、橫向振動(dòng)傳感器和速度編碼器，縱向振動(dòng)傳感器固定在軸承座頂端，測量整個(gè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)豎直方向的振動(dòng)量，橫向振動(dòng)傳感器固定在軸承座側(cè)面，且與縱向振動(dòng)傳感器相隔90°，測量整個(gè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)水平方向的振動(dòng)量；速度編碼器通過支架固定在平臺(tái)底座上，速度編碼器的輸入軸通過聯(lián)軸器與伺服電機(jī)的動(dòng)力輸出軸連接，速度編碼器測量伺服電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速。有益效果采用本發(fā)明提出的多功能連桿動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，通過不同的連桿組合，可以測試以下四種連桿機(jī)構(gòu)中連桿的動(dòng)力學(xué)參數(shù)1、利用機(jī)構(gòu)平衡達(dá)到完全平衡的連桿機(jī)構(gòu)；2、用質(zhì)量平衡達(dá)到完全平衡的連桿機(jī)構(gòu)；3、利用機(jī)構(gòu)平衡達(dá)到部分平衡的連桿機(jī)構(gòu)；4、利用質(zhì)量平衡達(dá)到部分平衡的連桿機(jī)構(gòu)。該實(shí)驗(yàn)平臺(tái)結(jié)構(gòu)簡單，能夠?qū)⑦B桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)原理和動(dòng)力學(xué)原理清晰展示。而且本發(fā)明的連桿除了可以采用剛性連桿外，還可以采用彈性連桿， 能夠測試連桿機(jī)構(gòu)的彈性動(dòng)力學(xué)性能。
圖1 本發(fā)明中權(quán)利要求1中所述的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2 本發(fā)明中權(quán)利要求2中所述的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)結(jié)構(gòu)示意圖；圖3 本發(fā)明中權(quán)利要求3中所述的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)結(jié)構(gòu)示意圖；圖4 本發(fā)明中權(quán)利要求4中所述的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)結(jié)構(gòu)示意圖；圖5 大帶輪的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6:曲柄的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7 軸承座的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8:主軸的結(jié)構(gòu)示意圖；其中1、伺服電機(jī)；2、電機(jī)座；3、平臺(tái)底座；4、大帶輪；5、皮帶；6、樞軸；7、連桿；
8、引導(dǎo)軸；9、滑塊；10、支撐塊；12、軸承座；13、主軸；14、曲柄；15、氣缸；16、小帶輪；17、縱
向振動(dòng)傳感器；18、橫向振動(dòng)傳感器；19、速度編碼器；20、連桿配重；21、配重塊A ;22、配重塊B。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例描述本發(fā)明。實(shí)施例本實(shí)施例中通過采用不同的連桿機(jī)構(gòu)的連接形式以及配置不同的配重塊得到了不同連接形式和不同平衡狀態(tài)下的連桿機(jī)構(gòu)。1、利用機(jī)構(gòu)平衡達(dá)到完全平衡的連桿機(jī)構(gòu)參照附圖1，該連桿動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)包括平臺(tái)底座3，動(dòng)力及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，連桿機(jī)構(gòu)和數(shù)據(jù)采集機(jī)構(gòu)，其中連桿機(jī)構(gòu)為利用機(jī)構(gòu)平衡而達(dá)到完全平衡的連桿機(jī)構(gòu)。動(dòng)力及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括伺服電機(jī)1、大帶輪4、小帶輪16和主軸13 ；伺服電機(jī)作為動(dòng)力源，采用的是微型直流伺服電動(dòng)機(jī)(110SZ02/A3)，伺服電機(jī)與電機(jī)座2通過轉(zhuǎn)接盤固定連接，電機(jī)座通過螺釘固定在平臺(tái)底座上。主軸通過兩個(gè)深溝球軸承安裝在軸承座12內(nèi)， 軸承座12通過螺釘固定在平臺(tái)底座上；伺服電機(jī)的動(dòng)力輸出軸通過鍵與小帶輪同軸固連， 主軸與大帶輪也通過鍵同軸固連，小帶輪與大帶輪的齒數(shù)比為1 3，皮帶5套在大帶輪和小帶輪上；伺服電機(jī)的動(dòng)力輸出軸帶動(dòng)小帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)，小帶輪通過皮帶帶動(dòng)大帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)，大帶輪帶動(dòng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)；主軸中心軸線平行于伺服電機(jī)的動(dòng)力輸出軸中心軸線；大帶輪中心孔兩側(cè)對(duì)稱開有偏心孔。連桿機(jī)構(gòu)包括第一連桿機(jī)構(gòu)和第二連桿機(jī)構(gòu)，每個(gè)連桿機(jī)構(gòu)均包括引導(dǎo)軸8、滑塊
9、連桿7和樞軸6；在每個(gè)連桿機(jī)構(gòu)中，引導(dǎo)軸通過兩端的支撐塊10固定在平臺(tái)底座上，支撐塊通過螺釘固定在平臺(tái)底座上，引導(dǎo)軸中心軸線垂直于主軸中心軸線；滑塊通過直線運(yùn)動(dòng)球軸承套在引導(dǎo)軸上，使得滑塊可以沿引導(dǎo)軸直線運(yùn)動(dòng)；連桿一端通過軸釘以及深溝球軸承與滑塊轉(zhuǎn)動(dòng)連接，連桿另一端通過深溝球軸承與樞軸一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接，樞軸另一端在兩個(gè)連桿機(jī)構(gòu)中的連接部件各不相同，其中在第一連桿機(jī)構(gòu)中，樞軸另一端插入大帶輪的一個(gè)偏心孔內(nèi)，并與大帶輪螺紋固定連接，而在第二連桿機(jī)構(gòu)中，樞軸另一端與曲柄14 一端螺紋固定連接，曲柄另一端通過鍵與主軸固定連接。第一連桿機(jī)構(gòu)的樞軸中心軸線、主軸中心軸線以及第二連桿機(jī)構(gòu)的樞軸中心軸線相互平行，且處于同一平面內(nèi)，第一連桿機(jī)構(gòu)的樞軸中心軸線與第二連桿機(jī)構(gòu)的樞軸中心軸線關(guān)于主軸中心軸線對(duì)稱；第一連桿機(jī)構(gòu)與第二連桿機(jī)構(gòu)處于主軸中心軸線的兩側(cè)；在每個(gè)連桿機(jī)構(gòu)中，連桿的運(yùn)動(dòng)平面垂直于主軸中心軸線；第二連桿機(jī)構(gòu)的滑塊還與氣缸15 的輸出軸螺紋固定連接，氣缸通過螺釘固定在平臺(tái)底座上，且氣缸的輸出軸平行于第二連桿機(jī)構(gòu)中的引導(dǎo)軸，氣缸與主軸位于第二連桿機(jī)構(gòu)的滑塊兩側(cè)。數(shù)據(jù)采集機(jī)構(gòu)包括縱向振動(dòng)傳感器17、橫向振動(dòng)傳感器18和速度編碼器19。縱向振動(dòng)傳感器(型號(hào)CA-YD-10;3)通過螺紋固定在軸承座頂端，測量整個(gè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)豎直方向的振動(dòng)量，橫向振動(dòng)傳感器(型號(hào)CA-YD-107)通過螺紋固定在軸承座側(cè)面，且與縱向振動(dòng)傳感器相隔90°，測量整個(gè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)水平方向的振動(dòng)量；速度編碼器通過支架固定在平臺(tái)底座上，速度編碼器的輸入軸通過聯(lián)軸器與伺服電機(jī)的動(dòng)力輸出軸連接，速度編碼器測量伺服電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速。在該連桿動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)中，伺服電機(jī)通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)傳遞到主軸和樞軸上，隨著大帶輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，第一連桿機(jī)構(gòu)中的樞軸連同連桿的一端圍繞主軸做圓周運(yùn)動(dòng)， 而樞軸通過連桿將運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞到滑塊上，使滑塊在引導(dǎo)軸上做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)；而在主軸的另一端，主軸通過曲柄將運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞到第二連桿機(jī)構(gòu)中。可假設(shè)第一連桿機(jī)構(gòu)以及大帶輪這些構(gòu)件的質(zhì)量集中在兩處一為樞軸與連桿的鉸接處，另一是連桿與滑塊的鉸接處，在第一連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)過程中，這兩處集中質(zhì)量所產(chǎn)生的慣性力之和即為構(gòu)件的總慣性力。而第二連桿機(jī)構(gòu)則是充當(dāng)平衡機(jī)構(gòu)，由于第一連桿機(jī)構(gòu)與第二連桿機(jī)構(gòu)關(guān)于主軸軸線中點(diǎn)對(duì)稱布置，第一連桿機(jī)構(gòu)的連桿運(yùn)動(dòng)平面到主軸中心橫截面的距離等于第二連桿機(jī)構(gòu)的連桿運(yùn)動(dòng)平面到主軸中心橫截面的距離，使慣性力在主軸軸承處引起的動(dòng)壓力得到完全平衡。2、用質(zhì)量平衡達(dá)到完全平衡的連桿機(jī)構(gòu)參照附圖2，該連桿動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)包括平臺(tái)底座，動(dòng)力及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，連桿機(jī)構(gòu)和數(shù)據(jù)采集機(jī)構(gòu)，其中連桿機(jī)構(gòu)為利用質(zhì)量平衡而達(dá)到完全平衡的連桿機(jī)構(gòu)。動(dòng)力及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括伺服電機(jī)1、大帶輪4、小帶輪16和主軸13 ；伺服電機(jī)作為動(dòng)力源，采用的是微型直流伺服電動(dòng)機(jī)(110SZ02/A3)，伺服電機(jī)與電機(jī)座2通過轉(zhuǎn)接盤固定連接，電機(jī)座通過螺釘固定在平臺(tái)底座上。主軸通過兩個(gè)深溝球軸承安裝在軸承座12內(nèi)， 軸承座12通過螺釘固定在平臺(tái)底座上；伺服電機(jī)的動(dòng)力輸出軸通過鍵與小帶輪同軸固連， 主軸與大帶輪也通過鍵同軸固連，小帶輪與大帶輪的齒數(shù)比為1 3，皮帶5套在大帶輪和小帶輪上；伺服電機(jī)的動(dòng)力輸出軸帶動(dòng)小帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)，小帶輪通過皮帶帶動(dòng)大帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)，大帶輪帶動(dòng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)；主軸中心軸線平行于伺服電機(jī)的動(dòng)力輸出軸中心軸線；大帶輪中心孔兩側(cè)對(duì)稱開有偏心孔。連桿機(jī)構(gòu)包括引導(dǎo)軸8、滑塊9、連桿7和樞軸6;引導(dǎo)軸通過兩端的支撐塊10固定在平臺(tái)底座上，支撐塊通過螺釘固定在平臺(tái)底座上，引導(dǎo)軸中心軸線垂直于主軸中心軸線； 滑塊通過直線運(yùn)動(dòng)球軸承套在引導(dǎo)軸上，使得滑塊可以沿引導(dǎo)軸直線運(yùn)動(dòng)；連桿一端通過軸釘以及深溝球軸承與滑塊轉(zhuǎn)動(dòng)連接，連桿另一端與連桿配重螺栓固定連接，連桿中部通過深溝球軸承與樞軸一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接，樞軸另一端插入大帶輪的一個(gè)偏心孔內(nèi)，并與大帶輪螺紋固定連接；大帶輪兩側(cè)面上還分別固定有配重塊A和配重塊B，配重塊A和配重塊B的重心連線與主軸中心軸線以及樞軸中心軸線相互平行，且處于同一平面內(nèi)，配重塊A和配
9重塊B的重心連線與樞軸中心軸線分別位于主軸中心軸線兩側(cè)；連桿的運(yùn)動(dòng)平面垂直于主軸中心軸線。數(shù)據(jù)采集機(jī)構(gòu)包括縱向振動(dòng)傳感器17、橫向振動(dòng)傳感器18和速度編碼器19?？v向振動(dòng)傳感器(型號(hào)CA-YD-103)通過螺紋固定在軸承座頂端，測量整個(gè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)豎直方向的振動(dòng)量，橫向振動(dòng)傳感器(型號(hào)CA-YD-107)通過螺紋固定在軸承座側(cè)面，且與縱向振動(dòng)傳感器相隔90°，測量整個(gè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)水平方向的振動(dòng)量；速度編碼器通過支架固定在平臺(tái)底座上，速度編碼器的輸入軸通過聯(lián)軸器與伺服電機(jī)的動(dòng)力輸出軸連接，速度編碼器測量伺服電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速。在該連桿動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)中，伺服電機(jī)通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)傳遞到主軸和樞軸上，隨著大帶輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，樞軸連同連桿的一端圍繞主軸做圓周運(yùn)動(dòng)，而樞軸通過連桿將運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞到滑塊上，使滑塊在引導(dǎo)軸上做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。可假設(shè)連桿機(jī)構(gòu)以及大帶輪這些構(gòu)件的質(zhì)量集中在兩處一為樞軸與連桿的鉸接處，另一是連桿與滑塊的鉸接處，在連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)過程中，這兩處集中質(zhì)量所產(chǎn)生的慣性力之和即為構(gòu)件的總慣性力。而配重塊A、配重塊B以及連桿配重充當(dāng)平衡機(jī)構(gòu)，通過配置這些平衡質(zhì)量，使慣性力在主軸軸承處引起的動(dòng)壓力得到完全平衡。3、利用機(jī)構(gòu)平衡達(dá)到部分平衡的連桿機(jī)構(gòu)參照附圖3，該連桿動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)包括平臺(tái)底座，動(dòng)力及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，連桿機(jī)構(gòu)和數(shù)據(jù)采集機(jī)構(gòu)，其中連桿機(jī)構(gòu)為利用機(jī)構(gòu)平衡而達(dá)到部分平衡的連桿機(jī)構(gòu)。動(dòng)力及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括伺服電機(jī)1、大帶輪4、小帶輪16和主軸13 ；伺服電機(jī)作為動(dòng)力源，采用的是微型直流伺服電動(dòng)機(jī)(110SZ02/A3)，伺服電機(jī)與電機(jī)座2通過轉(zhuǎn)接盤固定連接，電機(jī)座通過螺釘固定在平臺(tái)底座上。主軸通過兩個(gè)深溝球軸承安裝在軸承座12內(nèi)， 軸承座12通過螺釘固定在平臺(tái)底座上；伺服電機(jī)的動(dòng)力輸出軸通過鍵與小帶輪同軸固連， 主軸與大帶輪也通過鍵同軸固連，小帶輪與大帶輪的齒數(shù)比為1 3，皮帶5套在大帶輪和小帶輪上；伺服電機(jī)的動(dòng)力輸出軸帶動(dòng)小帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)，小帶輪通過皮帶帶動(dòng)大帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)，大帶輪帶動(dòng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)；主軸中心軸線平行于伺服電機(jī)的動(dòng)力輸出軸中心軸線；大帶輪中心孔兩側(cè)對(duì)稱開有偏心孔。連桿機(jī)構(gòu)包括第一連桿機(jī)構(gòu)和第二連桿機(jī)構(gòu)，每個(gè)連桿機(jī)構(gòu)均包括引導(dǎo)軸8、滑塊 9、連桿7和樞軸6 ；在每個(gè)連桿機(jī)構(gòu)中，引導(dǎo)軸通過兩端的支撐塊10固定在平臺(tái)底座上，支撐塊通過螺釘固定在平臺(tái)底座上，引導(dǎo)軸中心軸線垂直于主軸中心軸線；滑塊通過直線運(yùn)動(dòng)球軸承套在引導(dǎo)軸上，使得滑塊可以沿引導(dǎo)軸直線運(yùn)動(dòng)；連桿一端通過軸釘以及深溝球軸承與滑塊轉(zhuǎn)動(dòng)連接，連桿另一端通過深溝球軸承與樞軸一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接，樞軸另一端在兩個(gè)連桿機(jī)構(gòu)中的連接部件各不相同，其中在第一連桿機(jī)構(gòu)中，樞軸另一端插入大帶輪的一個(gè)偏心孔內(nèi)，并與大帶輪螺紋固定連接，而在第二連桿機(jī)構(gòu)中，樞軸另一端與曲柄14 一端螺紋固定連接，曲柄另一端通過鍵與主軸固定連接。第一連桿機(jī)構(gòu)的樞軸中心軸線、主軸中心軸線以及第二連桿機(jī)構(gòu)的樞軸中心軸線相互平行，且處于同一平面內(nèi)，第一連桿機(jī)構(gòu)的樞軸中心軸線與第二連桿機(jī)構(gòu)的樞軸中心軸線關(guān)于主軸中心軸線對(duì)稱；第一連桿機(jī)構(gòu)與第二連桿機(jī)構(gòu)處于主軸中心軸線的同一側(cè)； 在每個(gè)連桿機(jī)構(gòu)中，連桿的運(yùn)動(dòng)平面垂直于主軸中心軸線。數(shù)據(jù)采集機(jī)構(gòu)包括縱向振動(dòng)傳感器17、橫向振動(dòng)傳感器18和速度編碼器19。縱向振動(dòng)傳感器(型號(hào)CA-YD-10;3)通過螺紋固定在軸承座頂端，測量整個(gè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)豎直方向的振動(dòng)量，橫向振動(dòng)傳感器(型號(hào)CA-YD-107)通過螺紋固定在軸承座側(cè)面，且與縱向振動(dòng)傳感器相隔90°，測量整個(gè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)水平方向的振動(dòng)量；速度編碼器通過支架固定在平臺(tái)底座上，速度編碼器的輸入軸通過聯(lián)軸器與伺服電機(jī)的動(dòng)力輸出軸連接，速度編碼器測量伺服電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速。在該連桿動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)中，伺服電機(jī)通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)傳遞到主軸和樞軸上，隨著大帶輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，第一連桿機(jī)構(gòu)中的樞軸連同連桿的一端圍繞主軸做圓周運(yùn)動(dòng)， 而樞軸通過連桿將運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞到滑塊上，使滑塊在引導(dǎo)軸上做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)；而在主軸的另一端，主軸通過曲柄將運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞到第二連桿機(jī)構(gòu)中，第二連桿機(jī)構(gòu)充當(dāng)平衡機(jī)構(gòu)。當(dāng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，第一連桿機(jī)構(gòu)的滑塊與第二連桿機(jī)構(gòu)的滑塊加速度方向相反，因而慣性力方向相反，可以相互抵消，但由于兩個(gè)滑塊的運(yùn)動(dòng)規(guī)律不完全一致，所以該連桿動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)中的連桿機(jī)構(gòu)為部分平衡機(jī)構(gòu)。4、利用質(zhì)量平衡達(dá)到部分平衡的連桿機(jī)構(gòu)參照附圖4，該連桿動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)包括平臺(tái)底座，動(dòng)力及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，連桿機(jī)構(gòu)和數(shù)據(jù)采集機(jī)構(gòu)，其中連桿機(jī)構(gòu)為利用質(zhì)量平衡而達(dá)到部分平衡的連桿機(jī)構(gòu)。動(dòng)力及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括伺服電機(jī)1、大帶輪4、小帶輪16和主軸13 ；伺服電機(jī)作為動(dòng)力源，采用的是微型直流伺服電動(dòng)機(jī)(110SZ02/A3)，伺服電機(jī)與電機(jī)座2通過轉(zhuǎn)接盤固定連接，電機(jī)座通過螺釘固定在平臺(tái)底座上。主軸通過兩個(gè)深溝球軸承安裝在軸承座12內(nèi)， 軸承座12通過螺釘固定在平臺(tái)底座上；伺服電機(jī)的動(dòng)力輸出軸通過鍵與小帶輪同軸固連， 主軸與大帶輪也通過鍵同軸固連，小帶輪與大帶輪的齒數(shù)比為1 3，皮帶5套在大帶輪和小帶輪上；伺服電機(jī)的動(dòng)力輸出軸帶動(dòng)小帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)，小帶輪通過皮帶帶動(dòng)大帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)，大帶輪帶動(dòng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)；主軸中心軸線平行于伺服電機(jī)的動(dòng)力輸出軸中心軸線；大帶輪中心孔兩側(cè)對(duì)稱開有偏心孔。連桿機(jī)構(gòu)包括引導(dǎo)軸8、滑塊9、連桿7和樞軸6;引導(dǎo)軸通過兩端的支撐塊10固定在平臺(tái)底座上，支撐塊通過螺釘固定在平臺(tái)底座上，引導(dǎo)軸中心軸線垂直于主軸中心軸線； 滑塊通過直線運(yùn)動(dòng)球軸承套在引導(dǎo)軸上，使得滑塊可以沿引導(dǎo)軸直線運(yùn)動(dòng)；連桿一端通過軸釘以及深溝球軸承與滑塊轉(zhuǎn)動(dòng)連接，連桿另一端通過深溝球軸承與樞軸一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接， 樞軸另一端插入大帶輪的一個(gè)偏心孔內(nèi)，并與大帶輪螺紋固定連接；大帶輪兩側(cè)面上還分別固定有配重塊A和配重塊B，配重塊A和配重塊B的重心連線與主軸中心軸線以及樞軸中心軸線相互平行，且處于同一平面內(nèi)，配重塊A和配重塊B的重心連線與樞軸中心軸線分別位于主軸中心軸線兩側(cè)；連桿的運(yùn)動(dòng)平面垂直于主軸中心軸線。數(shù)據(jù)采集機(jī)構(gòu)包括縱向振動(dòng)傳感器17、橫向振動(dòng)傳感器18和速度編碼器19?？v向振動(dòng)傳感器(型號(hào)CA-YD-10;3)通過螺紋固定在軸承座頂端，測量整個(gè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)豎直方向的振動(dòng)量，橫向振動(dòng)傳感器(型號(hào)CA-YD-107)通過螺紋固定在軸承座側(cè)面，且與縱向振動(dòng)傳感器相隔90°，測量整個(gè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)水平方向的振動(dòng)量；速度編碼器通過支架固定在平臺(tái)底座上，速度編碼器的輸入軸通過聯(lián)軸器與伺服電機(jī)的動(dòng)力輸出軸連接，速度編碼器測量伺服電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速。在該連桿動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)中，伺服電機(jī)通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)傳遞到主軸和
1樞軸上，隨著大帶輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，樞軸連同連桿的一端圍繞主軸做圓周運(yùn)動(dòng)，而樞軸通過連桿將運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞到滑塊上，使滑塊在引導(dǎo)軸上做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。 可假設(shè)連桿機(jī)構(gòu)以及大帶輪這些構(gòu)件的質(zhì)量集中在兩處一為樞軸與連桿的鉸接處，另一是連桿與滑塊的鉸接處，在連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)過程中，這兩處集中質(zhì)量所產(chǎn)生的慣性力之和即為構(gòu)件的總慣性力。而配重塊A、配重塊B充當(dāng)平衡機(jī)構(gòu)只能平衡機(jī)構(gòu)中一部分總慣性力，所以該連桿動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)中的連桿機(jī)構(gòu)為部分平衡機(jī)構(gòu)。
權(quán)利要求1.一種多功能連桿動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，其特征在于包括平臺(tái)底座，動(dòng)力及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，連桿機(jī)構(gòu)和數(shù)據(jù)采集機(jī)構(gòu)；動(dòng)力及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括伺服電機(jī)、大帶輪、小帶輪和主軸；伺服電機(jī)通過電機(jī)座固定在平臺(tái)底座上，主軸通過軸承安裝在軸承座內(nèi)，軸承座固定在平臺(tái)底座上；伺服電機(jī)的動(dòng)力輸出軸與小帶輪同軸固連，主軸與大帶輪同軸固連，皮帶套在大帶輪和小帶輪上；伺服電機(jī)的動(dòng)力輸出軸帶動(dòng)小帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)，小帶輪通過皮帶帶動(dòng)大帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)，大帶輪帶動(dòng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)；主軸中心軸線平行于伺服電機(jī)的動(dòng)力輸出軸中心軸線；大帶輪中心孔兩側(cè)對(duì)稱開有偏心孔；連桿機(jī)構(gòu)包括第一連桿機(jī)構(gòu)和第二連桿機(jī)構(gòu)，每個(gè)連桿機(jī)構(gòu)均包括引導(dǎo)軸、滑塊、連桿和樞軸；在每個(gè)連桿機(jī)構(gòu)中，引導(dǎo)軸通過兩端的支撐塊固定在平臺(tái)底座上，引導(dǎo)軸中心軸線垂直于主軸中心軸線，滑塊套在引導(dǎo)軸上，且可以沿引導(dǎo)軸直線運(yùn)動(dòng)，連桿一端與滑塊轉(zhuǎn)動(dòng)連接，連桿另一端與樞軸一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接；在第一連桿機(jī)構(gòu)中，樞軸另一端插入大帶輪的一個(gè)偏心孔內(nèi)，并與大帶輪固定連接；在第二連桿機(jī)構(gòu)中，樞軸另一端與曲柄一端固定連接，曲柄另一端與主軸固定連接；第一連桿機(jī)構(gòu)的樞軸中心軸線、主軸中心軸線以及第二連桿機(jī)構(gòu)的樞軸中心軸線相互平行，且處于同一平面內(nèi)，第一連桿機(jī)構(gòu)的樞軸中心軸線與第二連桿機(jī)構(gòu)的樞軸中心軸線關(guān)于主軸中心軸線對(duì)稱；第一連桿機(jī)構(gòu)與第二連桿機(jī)構(gòu)處于主軸中心軸線的兩側(cè)；在每個(gè)連桿機(jī)構(gòu)中，連桿的運(yùn)動(dòng)平面垂直于主軸中心軸線；第二連桿機(jī)構(gòu)的滑塊還與氣缸固定連接，氣缸固定在平臺(tái)底座上，且氣缸的輸出軸平行于第二連桿機(jī)構(gòu)中的引導(dǎo)軸，氣缸與主軸位于第二連桿機(jī)構(gòu)的滑塊兩側(cè)；數(shù)據(jù)采集機(jī)構(gòu)包括縱向振動(dòng)傳感器、橫向振動(dòng)傳感器和速度編碼器，縱向振動(dòng)傳感器固定在軸承座頂端，測量整個(gè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)豎直方向的振動(dòng)量，橫向振動(dòng)傳感器固定在軸承座側(cè)面，且與縱向振動(dòng)傳感器相隔90°，測量整個(gè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)水平方向的振動(dòng)量；速度編碼器通過支架固定在平臺(tái)底座上，速度編碼器的輸入軸通過聯(lián)軸器與伺服電機(jī)的動(dòng)力輸出軸連接，速度編碼器測量伺服電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速。
2.一種多功能連桿動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，其特征在于包括平臺(tái)底座，動(dòng)力及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，連桿機(jī)構(gòu)和數(shù)據(jù)采集機(jī)構(gòu)；動(dòng)力及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括伺服電機(jī)、大帶輪、小帶輪和主軸；伺服電機(jī)通過電機(jī)座固定在平臺(tái)底座上，主軸通過軸承安裝在軸承座內(nèi)，軸承座固定在平臺(tái)底座上；伺服電機(jī)的動(dòng)力輸出軸與小帶輪同軸固連，主軸與大帶輪同軸固連，皮帶套在大帶輪和小帶輪上；伺服電機(jī)的動(dòng)力輸出軸帶動(dòng)小帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)，小帶輪通過皮帶帶動(dòng)大帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)，大帶輪帶動(dòng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)；主軸中心軸線平行于伺服電機(jī)的動(dòng)力輸出軸中心軸線；大帶輪中心孔兩側(cè)對(duì)稱開有偏心孔；連桿機(jī)構(gòu)包括引導(dǎo)軸、滑塊、連桿和樞軸；引導(dǎo)軸通過兩端的支撐塊固定在平臺(tái)底座上，引導(dǎo)軸中心軸線垂直于主軸中心軸線，滑塊套在引導(dǎo)軸上，且可以沿引導(dǎo)軸直線運(yùn)動(dòng)， 連桿一端與滑塊轉(zhuǎn)動(dòng)連接，連桿另一端與連桿配重固定連接，連桿中部與樞軸一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接，樞軸另一端插入大帶輪的一側(cè)偏心孔內(nèi)，并與大帶輪固定連接；大帶輪兩側(cè)面上均還固定有配重塊，兩側(cè)面上的配重塊重心連線與主軸中心軸線以及樞軸中心軸線相互平行，且處于同一平面內(nèi)，配重塊重心連線與樞軸中心軸線分別位于主軸中心軸線兩側(cè)；連桿的運(yùn)動(dòng)平面垂直于主軸中心軸線；數(shù)據(jù)采集機(jī)構(gòu)包括縱向振動(dòng)傳感器、橫向振動(dòng)傳感器和速度編碼器，縱向振動(dòng)傳感器固定在軸承座頂端，測量整個(gè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)豎直方向的振動(dòng)量，橫向振動(dòng)傳感器固定在軸承座側(cè)面，且與縱向振動(dòng)傳感器相隔90°，測量整個(gè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)水平方向的振動(dòng)量；速度編碼器通過支架固定在平臺(tái)底座上，速度編碼器的輸入軸通過聯(lián)軸器與伺服電機(jī)的動(dòng)力輸出軸連接，速度編碼器測量伺服電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速。
3.一種多功能連桿動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，其特征在于包括平臺(tái)底座，動(dòng)力及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，連桿機(jī)構(gòu)和數(shù)據(jù)采集機(jī)構(gòu)；動(dòng)力及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括伺服電機(jī)、大帶輪、小帶輪和主軸；伺服電機(jī)通過電機(jī)座固定在平臺(tái)底座上，主軸通過軸承安裝在軸承座內(nèi)，軸承座固定在平臺(tái)底座上；伺服電機(jī)的動(dòng)力輸出軸與小帶輪同軸固連，主軸與大帶輪同軸固連，皮帶套在大帶輪和小帶輪上；伺服電機(jī)的動(dòng)力輸出軸帶動(dòng)小帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)，小帶輪通過皮帶帶動(dòng)大帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)，大帶輪帶動(dòng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)；主軸中心軸線平行于伺服電機(jī)的動(dòng)力輸出軸中心軸線；大帶輪中心孔兩側(cè)對(duì)稱開有偏心孔；連桿機(jī)構(gòu)包括第一連桿機(jī)構(gòu)和第二連桿機(jī)構(gòu)，每個(gè)連桿機(jī)構(gòu)均包括引導(dǎo)軸、滑塊、連桿和樞軸；在每個(gè)連桿機(jī)構(gòu)中，引導(dǎo)軸通過兩端的支撐塊固定在平臺(tái)底座上，引導(dǎo)軸中心軸線垂直于主軸中心軸線，滑塊套在引導(dǎo)軸上，且可以沿引導(dǎo)軸直線運(yùn)動(dòng)，連桿一端與滑塊轉(zhuǎn)動(dòng)連接，連桿另一端與樞軸一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接；在第一連桿機(jī)構(gòu)中，樞軸另一端插入大帶輪的一個(gè)偏心孔內(nèi)，并與大帶輪固定連接；在第二連桿機(jī)構(gòu)中，樞軸另一端與曲柄一端固定連接，曲柄另一端與主軸固定連接；第一連桿機(jī)構(gòu)的樞軸中心軸線、主軸中心軸線以及第二連桿機(jī)構(gòu)的樞軸中心軸線相互平行，且處于同一平面內(nèi)，第一連桿機(jī)構(gòu)的樞軸中心軸線與第二連桿機(jī)構(gòu)的樞軸中心軸線關(guān)于主軸中心軸線對(duì)稱；第一連桿機(jī)構(gòu)與第二連桿機(jī)構(gòu)處于主軸中心軸線的同一側(cè)；在每個(gè)連桿機(jī)構(gòu)中，連桿的運(yùn)動(dòng)平面垂直于主軸中心軸線；數(shù)據(jù)采集機(jī)構(gòu)包括縱向振動(dòng)傳感器、橫向振動(dòng)傳感器和速度編碼器，縱向振動(dòng)傳感器固定在軸承座頂端，測量整個(gè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)豎直方向的振動(dòng)量，橫向振動(dòng)傳感器固定在軸承座側(cè)面，且與縱向振動(dòng)傳感器相隔90°，測量整個(gè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)水平方向的振動(dòng)量；速度編碼器通過支架固定在平臺(tái)底座上，速度編碼器的輸入軸通過聯(lián)軸器與伺服電機(jī)的動(dòng)力輸出軸連接，速度編碼器測量伺服電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速。
4.一種多功能連桿動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，其特征在于包括平臺(tái)底座，動(dòng)力及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，連桿機(jī)構(gòu)和數(shù)據(jù)采集機(jī)構(gòu)；動(dòng)力及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括伺服電機(jī)、大帶輪、小帶輪和主軸；伺服電機(jī)通過電機(jī)座固定在平臺(tái)底座上，主軸通過軸承安裝在軸承座內(nèi)，軸承座固定在平臺(tái)底座上；伺服電機(jī)的動(dòng)力輸出軸與小帶輪同軸固連，主軸與大帶輪同軸固連，皮帶套在大帶輪和小帶輪上；伺服電機(jī)的動(dòng)力輸出軸帶動(dòng)小帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)，小帶輪通過皮帶帶動(dòng)大帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)，大帶輪帶動(dòng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)；主軸中心軸線平行于伺服電機(jī)的動(dòng)力輸出軸中心軸線；大帶輪中心孔兩側(cè)對(duì)稱開有偏心孔；連桿機(jī)構(gòu)包括引導(dǎo)軸、滑塊、連桿和樞軸；引導(dǎo)軸通過兩端的支撐塊固定在平臺(tái)底座上，引導(dǎo)軸中心軸線垂直于主軸中心軸線，滑塊套在引導(dǎo)軸上，且可以沿引導(dǎo)軸直線運(yùn)動(dòng)， 連桿一端與滑塊轉(zhuǎn)動(dòng)連接，連桿另一端與樞軸一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接，樞軸另一端插入大帶輪的一側(cè)偏心孔內(nèi)，并與大帶輪固定連接；大帶輪兩側(cè)面上均還固定有配重塊，兩側(cè)面上的配重塊重心連線與主軸中心軸線以及樞軸中心軸線相互平行，且處于同一平面內(nèi)，配重塊重心連線與樞軸中心軸線分別位于主軸中心軸線兩側(cè)；連桿的運(yùn)動(dòng)平面垂直于主軸中心軸線；數(shù)據(jù)采集機(jī)構(gòu)包括縱向振動(dòng)傳感器、橫向振動(dòng)傳感器和速度編碼器，縱向振動(dòng)傳感器固定在軸承座頂端，測量整個(gè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)豎直方向的振動(dòng)量，橫向振動(dòng)傳感器固定在軸承座側(cè)面，且與縱向振動(dòng)傳感器相隔90°，測量整個(gè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)水平方向的振動(dòng)量；速度編碼器通過支架固定在平臺(tái)底座上，速度編碼器的輸入軸通過聯(lián)軸器與伺服電機(jī)的動(dòng)力輸出軸連接，速度編碼器測量伺服電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速。
專利摘要本實(shí)用新型提出了一種多功能連桿動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，包括平臺(tái)底座，動(dòng)力及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，連桿機(jī)構(gòu)和數(shù)據(jù)采集機(jī)構(gòu)，通過不同的連桿組合，本實(shí)用新型采用了以下四種連桿機(jī)構(gòu)1、利用機(jī)構(gòu)平衡達(dá)到完全平衡的連桿機(jī)構(gòu)；2、用質(zhì)量平衡達(dá)到完全平衡的連桿機(jī)構(gòu)；3、利用機(jī)構(gòu)平衡達(dá)到部分平衡的連桿機(jī)構(gòu)；4、利用質(zhì)量平衡達(dá)到部分平衡的連桿機(jī)構(gòu)。該實(shí)驗(yàn)平臺(tái)結(jié)構(gòu)簡單，能夠?qū)⑦B桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)原理和動(dòng)力學(xué)原理清晰展示。而且本實(shí)用新型的連桿除了可以采用剛性連桿外，還可以采用彈性連桿，能夠測試連桿機(jī)構(gòu)的彈性動(dòng)力學(xué)性能。
文檔編號(hào)G09B23/10GK202229917SQ20112035943
公開日2012年5月23日 申請日期2011年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月22日
發(fā)明者張輝, 李樹軍, 葛文杰, 陳作模, 馬曉雪, 高建 申請人:西北工業(yè)大學(xué)