[发明专利]模块化振动工装及振动台

说明书

本发明公开了一种模块化振动工装，其由至少一种基础组件形成；第一基础组件，包括：第一底板，其一侧形成有用于连接振动台动圈的固定结构，其另一侧形成有连接其他第一基础组件的连接结构；柱体，其形成在所述固定结构和连接结构之间，其上形成有用于固定被测样件安装器的安装面；第二基础组件，其形成为顶梁、底座、左侧壁和右侧壁组成的框架结构，其能被固定安装在2个所述第一基础组件的柱体之间；第三基础组件，2块第三基础组件拼接后与所述第一基础组件的第一底板形状相同；辅助件，其用于固定连接至少2个所述第一基础组件的柱体顶部。本发明通过三种基础组件和辅助件的组合，能形成一种多用途通用型模块化振动工装。

技术领域

本发明涉及汽车领域，特别是涉及一种车辆振动测试时使用的模块化振动工装。

背景技术

振动是自然界非常普遍的运动现象，它非常广泛的存在于工程技术与日常生活之中。大到地震、风与海啸，小到琴弦、音叉与钟摆的摆动，它们都能够被归属于振动的范畴。然后，虽然振动在自然界中无处不在，但许多情况下，振动又都是有害的。它往往是造成机械和结构破坏失效的直接原因。

正因为如此，结构的抗振性能一直是结构设计关注的重要问题。相应的，对于汽车主机厂而言，振动试验则是所有零部件所必须完成的重要试验之一。为了使振动试验尽可能的贴合实车环境从而尽可能真实地反映零部件在驾驶工况中的振动情况，主机厂的振动标准中通常会要求被测试件的安装方向以及安装方式要与实车保持一致。那么为了满足上述要求，显然被测试件是不能直接安装在振动台上的。被测试件需要安装在能够还原实车安装方向以及安装方式的工装上来加以试验。此时，施加激励的控制点需要被设置在工装上，并且尽可能的靠近被测试件与工装的安装连接点。

对于大多数零部件而言，与车身连接的安装点是大于1个的，相应的与工装的安装点也会大于1个点。此时如果各安装点的响应差异较大，那么将使被测试件约束状态下的固有频率发生改变，同时造成被测试件所受的实际激励偏离控制激励。无论实际激励过小或者过大都不利于准确地评估被测试件的抗振性能：实际激励过小，会导致被测试件在一个相对实际工况较安全的情形下接受振动试验，会给未来零部件投入使用带来潜在的风险；实际激励过大，会导致被测试件在一个相对于实际工况更严苛的情形下接受振动试验，从而加大振动试验的通过难度并造成严重的过设计，结果上可能给零部件厂商带来额外的时间、人力与制造成本。

振动台一般由振动台(台体)、振动台动圈基体、振动台动圈、耳轴、空气弹簧、耳轴及其它辅助附件组成。一对耳轴安装在振动台(台体)内的安装孔内。振动台动圈基体与耳轴通过4根导轨连接。同时振动台动圈基体和耳轴之间夹着4个空气弹簧。振动台动圈安装在振动台动圈基体中。振动台动圈基体中有两组励磁线圈，励磁线圈通过电缆连接功率放大器。通电之后，上位机电脑将需要产生的振动图谱传输给振动控制仪，振动控制仪通过控制功率放大器来控制振动台动圈在振动台动圈基体中的上下运动，从而产生符合目标图谱的振动，如图1、图2。

根据当前的国际标准、国家标准或者企业标准，振动类试验一般包括振动试验和机械冲击试验。需要完成在被测样件安装姿态上三个轴向上振动或机械冲击试验。日常试验中，通过切换振动台动圈基体和振动台动圈的方向来完成相关的试验：当振动台动圈基体和振动台动圈处于垂直方向时，进行垂直轴向上的振动或机械冲击试验；当振动台动圈基体和振动台动圈处于水平方向时，进行水平两个轴向上的振动或机械冲击试验，如图1和图3。

以某品牌某型振动台为例，该型振动台动圈的顶端为高度约为30mm的发射状的凸台螺纹孔底座，如图4、图5。由于振动台动圈的安装螺纹孔尺寸限制，为了匹配更多的试验样件，生产厂家在振动台出厂时还配置了垂直台扩展平台，如图6～图10。