[实用新型]一种机械式运动解耦传力装置

说明书

技术领域

本实用新型属于振动环境试验领域，具体涉及一种机械式运动解耦传力装置。

背景技术

在目前航天重要产品的振动环境试验中，均倾向于使用最新的多自由度同时加载的方式进行，即多维振动或多激振器试验技术。与传统的单轴试验方式相比，这种试验更加真实，能有效的检验产品在实际使用的振动环境下的性能，提高产品可靠性。这种应用相比传统单轴试验方式有一种重要的差别—在保持振动试验激励传递的同时，还需要对多自由度运动进行解耦，否则由于相互运动干涉而损伤、损坏试验设备和试验产品。

工程上设计了多种装置来解决这种问题，常用的有机械铰链轴承、柔性机械杆、液压球型铰链。当前需要解决的是一个矩形台面的中型六自由度试验系统研制项目，针对此工程项目，以上现有形式的解耦装置并不适用。比如轴承式的传递频率较低，常用于低频多自由度振动试验系统；柔性机械杆承载有限，仅用于小型多自由度试验系统；液压球型铰链虽然传递频率高，解耦效果好，但重量较大，还需要配备油源，导致成本很高，受研制成本限制，不能采用。因此，根据现有工程项目的研制需求，必须设计一种新型解耦传力装置，来实现试验中的传力及运动解耦。

发明内容

本实用新型的目的针对现有的工程项目应用需求，提供一种应用在中型六自由度试验系统装置，解决试验中传力及运动解耦问题。

本实用新型是一种机械式运动解耦传力装置，其中，包括：下转动球面、下转动球面半圆形小球、圆柱型球窝、上转动球面半圆形小球、上转动球面；

其中，下转动球面下端的下转动球面端面为一圆柱型连接台面，在下转动球面端面上为下转动球面半球型凸起，所述下转动球面半球型凸起包含下转动球面内部球面和下转动球面外部球面；下转动球面内部球面与部件下转动球面半圆形小球的球面可滑动地相抵接；外部球面与圆柱型球窝的下侧的内凹球面可滑动地相抵接；圆柱型球窝为圆柱型，在上下两个底面具有半球型凹槽；上转动球面上端的上转动球面端面为一圆柱型连接台面，在上转动球面端面下为上转动球面半球型凸起，所述上转动球面半球型凸起包含上转动球面内部球面和上转动球面外部球面；上转动球面内部球面与部件上转动球面半圆形小球的球面可滑动地相抵接；上转动球面外部球面与圆柱型球窝的上侧的内凹球面可滑动地相抵接；

连接轴贯穿上述5个部分结构，并依次从下往上在竖直方向上紧固连接，构成装置主体；

下转动球面半球型凸起顶端开有下转动球面内圆锥孔，用于贯穿连接轴，且下转动球面内圆锥孔上宽下窄，最小孔径大于连接轴外径；

上转动球面半球型凸起顶端开有上转动球面内圆锥孔，用于贯穿连接轴，且上转动球面内圆锥孔下宽上窄，最小孔径大于连接轴外径。

如上所述的一种机械式运动解耦传力装置，其中，连接轴剖面为“T”字形，与开槽螺母螺纹结合，实现竖直方向的紧固；矩形销从水平方向穿过连接轴底端的“一字”槽和开槽螺母，螺钉在竖直方向将矩形销固定于连接轴。

如上所述的一种机械式运动解耦传力装置，其中，还包括：下转动球面防尘盖板，下转动球面防尘垫片，下转动球面紧固螺钉；上转动球面防尘盖板，上转动球面防尘垫片，上转动球面紧固螺钉；下转动球面防尘盖板和下转动球面防尘垫片通过下转动球面螺钉安装在下转动球面端面内凹部分，进行封闭；上转动球面防尘盖板和上转动球面防尘垫片通过上转动球面螺钉安装在上转动球面端面内凹部分，进行封闭。

本实用新型的有益效果：

本机械式运动解耦传力装置具有重量轻、结构简便、频响好、成本低的特点，解决了多自由度加载试验中的激励传递和解耦难题。通过使用多套该装置，可以实现中型六自由度系统设计，系统频率较高，完全满足应用需求。

附图说明

图1为本实用新型所述一种机械式运动解耦传力装置的整体剖视图。

图中，1－下转动球面，2-1－下转动球面半圆形小球，2-2上转动球面半圆形小球，

3－圆柱型球窝，4－球窝保护套，5－连接轴，6－上转动球面，

7-1－下转动球面防尘盖板，8-1－下转动球面防尘垫片，9-1下转动球面紧固螺钉，

7-2－上转动球面防尘盖板，8-2－上转动球面防尘垫片，9-2上转动球面紧固螺钉，

12－紧固螺钉，10－开槽螺母，11－矩形销，13－弹垫，14－厚垫片；

图2为所述下转动球面剖视图；

图中，101-激励设备连接端面，102-内凹下沉端面，103-内球面，104-外球面，105-内圆锥孔，106-激励设备安装通孔，107-防尘安装螺纹孔；