[实用新型]一种机械式振动加载试验装置

说明书

本实用新型公开了一种机械式振动加载试验装置，包括刀柄，加载盘，偏心块I和偏心块II，刀柄一端与联接轴相连，联接轴另一端安装有加载盘，加载盘左右两侧分别设置有楔形环I和楔形环II，楔形环I和楔形环II均安装于联接轴上。本实用新型借助安装于加载盘的偏心块产生的偏心矩实现主轴在回转过程中的振动加载，借助通用刀柄实现和试验主轴的连接，借助调整偏心块在加载盘的固定位置来调整偏心距，通过更换不同型号的偏心块调整偏心质量，通过变换主轴转速来调整振动频率，进而模拟不同强度的振动加载，无需外加驱动机构和动力，振动加载方案简单实用，通用性强。

技术领域

本实用新型涉及一种振动模拟加载试验装置，特别涉及一种主轴用机械式非接触振动加载试验装置。

背景技术

在切削加工中，刀具与工件之间时常出现相对振动如外界激励引起的强迫振动、由切削过程本身引起的自激振动等，当叠加在机床切削过程主运动和进给运动上的振动超出容许的范围后，振动将会影响机床的工作精度从而增大加工误差，降低工件已加工表面质量。机械加工中的振动也会使机床的零部件产生附加的动载荷，改变机床零部件之间的接触状态，引起机床零部件的精度衰退、从而缩短其使用寿命。为减小振动对机械加工的影响，加工中常被迫改变切削用量，而这将影响到机床的加工效率。

机床主轴系统是一个典型的轴承-转子系统，由于切削力的波动以及主轴系统自身结构设计的不对称和质量及材质分布不均等导致的回转不平衡，都将导致机床主轴工作过程中的振动。作为机床的关键部件，主轴的振动必然引起加工质量的变化以及随着时间推移加剧主轴工作精度的衰退。因此，为了分析转子-轴承系统的动态特性，保持主轴系统的工作精度，提高可靠性，需要开发一种振动加载试验装置来模拟切削过程中的振动。

发明内容

本实用新型针对当前主轴回转式机械模拟振动加载试验方面的不足，提出一种实现简单、安装和加载方便、振动频率不受激振装置工作频率限制，能模拟主轴振动的非接触机械式振动加载试验装置。

实现上述目的的技术方案是：一种机械式振动加载试验装置，包括刀柄，加载盘，偏心块I和偏心块II，刀柄一端与联接轴相连，联接轴另一端安装有加载盘，加载盘左右两侧分别设置有楔形环I和楔形环II，楔形环I和楔形环II均安装于联接轴上；

所述偏心块I和偏心块II借助分别偏心螺栓II和偏心螺栓I固定于加载盘上；

所述加载盘上沿径向等间距加工有4圈螺纹孔，相邻两列螺纹孔在圆周方向的夹角为30°，加载盘中心设置有圆形孔，圆形孔内表面设置有4个凸起的矩形滑键，相邻两矩形滑键沿着圆周方向相距90°；

所述联接轴与加载盘相连一端外表面设置有4条矩形滑键槽，相邻两矩形滑键沿着圆周方向相距90°并能与加载盘上设置的滑键配合以实现加载盘的周向固定；

所述楔形环I和楔形环II的楔面分别与加载盘左右两侧对应楔面相配合以实现加载盘的自动对中；

所述楔形环I和楔形环II分别借助4个导向槽螺栓I和4个导向槽螺栓II安装在联接轴的滑键槽上实现楔形环I和楔形环II轴向和周向固定；

所述偏心块I和偏心块II对称安装于加载盘两侧；

所述偏心块I和偏心块II均为扇形块；

所述刀柄为通用BT或HSK刀柄。

本机械式振动加载试验装置借助安装于加载盘的偏心块产生的偏心矩实现主轴在回转过程中的振动加载，加载过程中无需外加驱动机构和动力，也从根本上避免了外加激振装置和主轴的接触，实现结构简单。

本机械式振动加载试验装置借助调整偏心块在加载盘的固定位置来调整偏心距，通过更换不同型号的偏心块调整偏心质量，通过变换主轴转速来调整振动频率，进而模拟不同强度的振动加载，振动加载更简单快捷。