[发明专利]一种基于多轴多自由度的高精度振动模拟系统

权利要求书

1.一种基于多轴多自由度的高精度振动模拟系统，其特征在于，该系统包括：安装基座、并联多自由度运动平台和机械转接盘，其中：

所述安装基座是整个振动模拟系统的基础，所述安装基座包括安装底板(3)、两条直角三角形筋板(2)和安装面板(1)，其中，所述两条直角三角形筋板(2)的两个直角面通过螺栓分别与所述安装底板(3)的上表面和所述安装面板(1)的背面连接在一起，使得所述安装基座成为一个稳固的整体；

所述安装底板(3)和安装面板(1)上开设有连接外部器件的孔洞；

所述安装底板(3)的底面两侧开设有两排通孔，用于与安装连接平台连接，以对整个振动模拟系统进行固定；

所述安装面板(1)的正面铣有环形安装面，所述环形安装面上开设有多个螺纹孔，用于安装所述并联多自由度平台，其中，所述安装面板(1)环形安装面上的开孔位置与所述并联多自由度平台的静平台(7)的螺钉位置相对应；

所述并联多自由度运动平台用于沿着运动轴进行不同自由度的平动和旋转，其包括动平台(4)、多条伸缩杆(5)、多对铰链(6)和静平台(7)，其中，所述伸缩杆(5)的数量和铰链(6)的使用对数相同，每条伸缩杆(5)和与其连接的一对铰链(6)构成一套运动驱动装置，所述伸缩杆(5)与所述动平台(4)和所述静平台(7)均通过铰链(6)进行连接，通过多套伸缩杆(5)和铰链(6)组成的运动驱动装置的对称连接，将静平台(7)和动平台(4)连接在一起；

所述机械转接盘为平面锥台结构，所述锥台中心开有细牙螺纹通孔，用于与外部器件进行螺纹连接；所述机械转接盘底部的圆盘表面均布多个沉头孔，用于将机械转接盘固定到所述并联多自由度平台的动平台(4)上；

所述机械转接盘和并联多自由度平台的动平台(4)上开有多个锥销孔，以通过锥销定位来保证所述并联多自由度平台和机械转接盘之间的位置关系不发生相对变化；

所述机械转接盘与所述并联多自由度平台连接的圆盘底面开设有一个较大的沉孔；所述机械转接盘底部的圆盘在其外圆周侧铣有多个平面，每个平面上在中线附近位置处均匀开有多个螺纹，用于安装连接其他检测器件；

所述振动模拟系统工作时，通过控制所述并联多自由度平台的运动，可模拟产生多方向上的平动和多方向上的旋转，所述并联多自由度平台还可以控制沿各坐标轴运动的幅值和频率；通过组合所述并联多自由度平台沿不同坐标系统的平动、转动、幅值和频率，可以模拟出复杂的振动类型。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述与安装连接平台连接的两排通孔的孔间距为50mm，直径为6.5mm。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述并联多自由度运动平台为并联六自由度运动平台。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述并联六自由度平台具有沿着X，Y，Z三个坐标轴平动和沿着θX，θY，θZ坐标轴旋转的功能。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述铰链为虎克铰。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述锥台的倾角为5°。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述锥台的根部进行了圆角处理，以消除锥台的根部应力，改善锥台的受力情况。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述振动模拟系统还包括作为连接装置的锁紧螺母，用于将外部器件锁定在机械转接盘上，使得不会因振动扰动导致外部器件与机械转接盘之间的螺纹连接产生松动，从而保证外部器件与机械转接盘之间稳定的位置和姿态关系。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述锁紧螺母为六边形结构，所述锁紧螺母的每个侧边上开设有矩形槽；所述锁紧螺母的中心开有细牙内螺纹，其与外部器件的螺纹尺寸相匹配，通过锁紧螺母与机械转接盘的摩擦锁紧，可将外部器件通过螺纹连接的方式紧密的锁定在机械转接盘上。