[发明专利]弹性梁非线性振动测试平台

说明书

本发明公开了一种弹性梁非线性振动测试平台，包括台体、交叉滚子轴承、转台和电机；交叉滚子轴承和转台自下而上设置在台体的顶板上；交叉滚子轴承的轴承外圈固定在台体上、其轴承内圈与转台底端相配合且二者连接固定为一体，使转台能够相对于台体自由转动；转台为正三棱柱的三个棱角沿其轴向等体积切割而成的径向截面为六边形的台体，其中心开设有轴向通孔、三个切割面均沿径向开设有间隔设置的上弹性梁安装孔和下弹性梁安装孔；电机固定在台体的顶板下方，其电机输出轴穿过台体顶板上开设的通孔并固定在轴向通孔内；该弹性梁非线性振动测试平台结构简单、可操作性强，且在结构设计上有效消除固定方式导致的间隙误差，并提升测量效率。

技术领域

本发明涉及机械振动检测技术领域，特别涉及一种弹性梁非线性振动测试平台。

背景技术

随着机械行业的发展,挠性结构部件的振动抑制问题日见突出。挠性构件一旦受到激振,因为其微小的结构阻尼,挠性构件的振动将很难在较短的时间内停止,并且由于挠性构件的振动会导致共振,最后会影响整个产品的工作精度和使用寿命,所以对挠性构件的振动的研究是非常有实际意义的课题。

从飞机螺旋桨到悬臂吊，悬臂梁结构得到广泛应用，但这些结构在做回转运动时都存在振动问题，如在机械工业中，机械振动作为一种常见的导致各种损耗和故障问题的机械危害，并且悬臂梁的振动在工程上害处比较大，旋转状态下的振动问题需要解决。悬臂梁的振动是由很多自由度和对应的固有频率的连续弹性振动，它的振动可以看作是由很多个主振型叠加而成。而目前，现有技术并没有针对悬臂梁在旋转状态下的振动测量的实验台设计，尤其是针对同时检测不同材料不同长度的悬臂梁的振动。

发明内容

本发明的目的是提供一种可大范围调速并且可以同时测量六根相同直径的弹性梁在相同约束条件，相同激励条件下的振动情况的弹性梁非线性振动测试平台。

为此，本发明技术方案如下：

一种弹性梁非线性振动测试平台，包括台体、交叉滚子轴承、转台和电机；

交叉滚子轴承和转台自下而上设置在台体的顶板上；交叉滚子轴承的轴承外圈固定在台体上，交叉滚子轴承的轴承内圈与转台底端相配合且二者连接固定为一体，使转台能够相对于台体自由转动；

转台为正三棱柱的三个棱角沿其轴向等体积切割而成的径向截面为六边形的台体；转台中心开设有轴向通孔，且自其三个切割面均沿径向开设有间隔设置的上弹性梁安装孔和下弹性梁安装孔；每个切割面上的上弹性梁安装孔和下弹性梁安装孔的中轴线位于同一竖向平面上，且各上弹性梁安装孔的中轴线位于同一水平面上，各下弹性梁安装孔的中轴线位于同一水平面上；各上弹性梁安装孔和各下弹性梁安装孔的内壁上加工有完全一致的内螺纹，使各弹性梁的端部以螺纹连接的方式固定在安装孔内；

电机固定在台体的顶板下方，其电机输出轴穿过台体顶板上开设的通孔并固定在轴向通孔内，以驱动转台转动。

进一步地，台体为由顶板、左侧板、底板和右侧板依次连接形成的轴向剖面为矩形的框体结构，且在顶板的底面上平行设置有一块电机安装平板；电机安装平板通过螺栓固定在顶板上，且在电机安装平板和顶板上沿轴向开设有相贯通的轴向通孔。

进一步地，交叉滚子轴承的下侧轴承外圈处压配有下压盖，且下压盖通过螺栓固定在台体上；交叉滚子轴承的上侧轴承内圈处压配有上压盖，且上压盖通过螺栓固定在转台底部；轴承内圈与转台底端采用过渡配合方式相配合。

进一步地，在台体的底板上沿圆周方向均布开设有多个贯通底板上下底面的条形通孔，且多个条形通孔呈辐射状设置；该结构设计使台体底板与底座连接时只需要将每个孔之间的夹角测量准确即可，不需要精确测量每个孔的位置尺寸，降低了加工精度，但不影响定位精度和稳定性。

进一步地，各上弹性梁安装孔和各下弹性梁安装孔的轴向长度L₀与待测量的弹性梁的长度L满足：0.05L≤L₀≤0.1L。