[实用新型]基于柔性铰链机构的角振动测试台

说明书

技术领域

本实用新型主要涉及到振动测试设备领域，特指一种基于柔性铰链机构的角振动测试台。

背景技术

工业生产中的各种材料、零部件、构件以至整机或整个建筑物都需要经过振动试验才能确定它们的力学性能。振动测试台作为一种在实验室内提供典型振动条件或模拟再现环境，用以检验和评价各类工程装置或设备机械力学性能的标准试验设备，在国民经济发展中占有相当重要的地位，它的发展水平在某种程度上反映了一个国家的工业发展水平。振动测试台的应用领域很广泛，可以用于传感器的校准，用于产品的例行振动试验，可以用于地震模拟，还可以用于军事和土木工程等多个领域。

用于振动试验的振动测试台系统从激振方式上可分为三类：机械式振动测试台、电液式振动测试台和电磁式振动测试台。机械式振动测试台的特点1)优点：结构简单、容易安装、造价较低、运用及维修简单、可以进行较长时间的试验；2)缺点：频率范围小、波形失真大、不能采用反馈控制、很难实现随机振动及几个机械式振动测试台同步运行。电液振动测试台的特点：1)优点：激振力大(可高达10000kN)，承载能力大、振幅大(位移可达2.5m)、工作频率的下限可以达到零赫兹，而且在很低的频率下可得到很大的激振力；2)缺点：高频性能较差，上限工作频率低，仅使用于在低频区及中频区进行振动试验。电磁式振动测试台的特点：1)优点：工作频率范围大，可达10kHz，波形失真小，控制方便，可以采用反馈控制，实现定值振动和随机振动，几个电磁振动测试台进行同步运行；2)缺点：单台的激振力及振幅不够大，台面有漏磁现象的影响，价格贵，维修复杂。由于角振动测试的运动特殊性，上述振动台不适用于角振动测试，现有的角振动测试台的测试带宽受到限制。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本实用新型提供一种结构简单紧凑、成本低廉、装配简单、工作稳定可靠、测试精度高的基于柔性铰链机构的角振动测试台。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案。

一种基于柔性铰链机构的角振动测试台，其特征在于：包括底座以及固定于底座上的两个音圈电机、柔性铰链机构和振动测试工作台，所述两个音圈电机对称布置于柔性铰链机构的两侧，所述振动测试工作台支承于柔性铰链机构上，所述音圈电机的输出端与振动测试工作台底部相连。

作为本实用新型的进一步改进：

所述柔性铰链机构为圆弧形柔性铰链件。

所述圆弧形柔性铰链件的铰链宽度尺寸b大于铰链最小厚度处的尺寸t。

所述底座上装设有检测振动测试工作台位置变化的电涡流传感器。

所述音圈电机包括音圈电机动子和音圈电机定子，所述底座上开设有用来安装音圈电机定子的电机安装孔，所述音圈电机动子通过连接架与振动测试工作台相连。

与现有技术相比，本实用新型的优点就在于：

1、本实用新型基于柔性铰链机构的角振动测试台，结构简单紧凑、成本低廉、装配简单、工作稳定可靠、测试精度高，其具有沿柔性铰链机构的轴线转动的功能，角振动测试带宽能达到100Hz以上，能够实现高频范围内的速率陀螺的固有频率测试、高频振动下的漂移测试、挠性陀螺的二倍频试验以及其他高精度元器件高频振动性能的测试。

2、本实用新型基于柔性铰链机构的角振动测试台，具有许多传统刚性机构不具有的优点，如具有无空回、无摩擦、无间隙、无噪声、耗能低、无磨损、空间尺寸小、重量轻、易加工、易装配、运动灵敏度高等许多优点。柔性铰链机构的类型为单自由度圆弧型柔性铰链，可以确保角转动轴线固定，角转动运动分辨率高。音圈电机传动较传统的传动方式具有明显的优势，如结构简单、精度高、速度快、噪声低、散热好等。同时，本实用新型基于柔性铰链机构的角振动测试台具有高带宽、高精度、轻量化的特点。

3、本实用新型基于柔性铰链机构的角振动测试台，能够实现单自由度的高频振动测试，其采用双电机驱动和柔性铰链支撑，并通过电涡流传感器的位置反馈对装置进行伺服控制，最大行程：≥1°；幅频带宽：≥250Hz；角位置分辨率：≤1″。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的装配示意图；

图3是本实用新型去掉振动测试工作台后的结构示意图；

图4是本实用新型纵截面的结构示意图；

图5是本实用新型中柔性铰链机构与底座的安装示意图；

图6是本实用新型中柔性铰链机构的结构示意图；

图7是本实用新型中柔性铰链机构的侧视结构示意图。

图例说明