[发明专利]直线与扭转复合运动装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种机械实验装置，尤其涉及一种可以直线和扭转复合运动装置。

背景技术

机械领域中许多机械零部件需要同时完成直线移动和扭转运动，比如汽车轮胎在路面上转向行驶时的运动状态就同时需要满足直线和扭转运动。现有的试验装置对于具体加载装置的研究和设计比较少，多采用单向轴向加载，加载装置具体结构不明确，其试验不能完全模拟被测对象的实际工况。

发明内容

针对现有技术中的不足之处，本发明提供了一种直线和扭转复合运动装置。该装置用于模拟同时需要完成转动和直线移动的机械设备的性能试验和评价。

本发明提供的直线和扭转复合运动装置，包括支撑平台、至少三根竖直固定设置的导向柱、完成直线运动的直线动力机构、完成旋转运动的旋转动力机构和用于固定被测加载对象的固定机构；

所述支撑平台为平行设置的上下两层平台；每个导向柱均穿过支撑平台，并与支撑平台滑动配合；

所述固定机构包括用于固定被测加载对象的固定架和驱动固定架旋转的动力轴；所述固定架设置在上层平台的上方，动力轴穿过上层平台并与上层平台转动配合，动力轴的顶端固定设置在固定架上；

所述旋转动力机构包括完成旋转运动的动力装置Ⅰ、齿轮传动机构、齿轮传动机构驱动的中间轴、中间轴通过十字滑槽联轴器与动力轴连接；所述动力装置Ⅰ和齿轮传动机构设置在下层平台上；

所述直线动力机构包括固定设置在下层平台上的罩壳和驱动罩壳直线运动的动力装置Ⅱ；所述动力装置Ⅰ和齿轮传动机构均设置在罩壳内。

进一步，还包括角度传感器和扭矩传感器，所述角度传感器和扭矩传感器设置在中间轴上。

    再进一步，还包括导套，上下层平台均通过导套套在导向柱上，所述导套与导向柱滑动配合。

本发明的有益效果：将被测加载对象安装在固定架上，动力装置Ⅱ通过支撑平台驱动被测加载对象作直线运动，动力装置Ⅰ通过齿轮传动机构、中间轴和动力轴驱动被测加载对象作旋转运动。该机械加载装置可分别或同时完成直线和扭转运动，更能真实的模拟同时需要完成转动和直线移动的机械设备，可用于模拟同时需要完成转动和直线移动的机械设备的性能试验和评价。

附图说明

图1为本发明直线和扭转复合运动装置的结构示意图；

附图中，1—被测加载对象； 2—固定机构； 21—固定架； 22—动力轴； 3—支撑平台； 4—导向柱； 5—十字滑槽联轴器； 6—扭矩传感器； 7—角度传感器； 8—动力装置Ⅱ； 9—罩壳； 10—齿轮传动机构； 11—动力装置Ⅰ；12—导套；13—锁紧装置； 14—中间轴。

具体实施方式

    下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细地说明。  

图1为本发明直线和扭转复合运动装置的结构示意图，如图所示。直线和扭转复合运动装置，包括支撑平台3、至少三根竖直固定设置的导向柱4（本实施例中，导向柱为四个，分别设置在支撑平台的四角）、完成直线运动的直线动力机构、完成旋转运动的旋转动力机构、导套12和用于固定被测加载对象的固定机构2。支撑平台3为平行设置的上下两层平台。在支撑平台3的四个角均设有导套12，四个导向柱4分别从支撑平台3的四个角上的导套12中穿过，并与导套12滑动配合。

其中，固定机构2包括用于固定被测加载对象的固定架21和驱动固定架21旋转的动力轴22。固定架21设置在上层平台的上方，动力轴22穿过上层平台并与上层平台转动配合，动力轴22的顶端固定设置在固定架21上。

旋转动力机构包括完成旋转运动的动力装置Ⅰ11、齿轮传动机构10、齿轮传动机构10驱动的中间轴14、中间轴14通过十字滑槽联轴器5与动力轴22连接。动力装置Ⅰ11和齿轮传动机构10均设置在下层平台上，且位于上层平台的下方，动力装置Ⅰ11可采用伺服电机。

直线动力机构包括固定设置在下层平台上的罩壳9和驱动罩壳9直线运动的动力装置Ⅱ8。动力装置Ⅰ11和齿轮传动机构10均设置在罩壳9内，可避免灰尘进入动力装置Ⅰ11和齿轮传动机构10内，从而保护动力装置Ⅰ11和齿轮传动机构10。动力装置Ⅰ11可采用气缸或液压缸。

为了及时了解被测加载对象的转角和扭矩，在中间轴14上设置角度传感器7和扭矩传感器6，便于对被测加载对象进行性能试验和评价。