[发明专利]一种双向速度点接触光弹流试验台

权利要求书

1.一种双向速度点接触光弹流试验台，其特征在于主体结构包括基座、导轨、电机安装座、球盒、一号伺服电机、一号联轴器、小球连杆、球托、钢球、拉伸弹簧、主轴安装板、连接组件、电机支撑座、二号联轴器、二号伺服电机、主轴承载座、轴承安装件、玻璃盘、螺纹压板、轴承、主轴、一号激振器连杆、二号激振器连杆、激振器轴套和激振器螺纹托；桌式结构的基座的台面上设置有导轨，导轨中设置有由横板和纵板组成的L形板状结构的电机安装座以及球盒，一号伺服电机穿过电机安装座的纵板后通过一号联轴器与小球连杆转动式连接，小球连杆与被球托固定在球盒中的钢球连接，球盒与固定设置在基座台面上的拉伸弹簧连接；主轴安装板通过连接组件设置于基座的两条桌腿之间，主轴安装板的下表面与U形结构的电机支撑座连接，电机支撑座的U形槽中设置有二号联轴器，电机支撑座的下方设置有二号伺服电机，二号联轴器与二号伺服电机连接，主轴安装板的上表面设置有内空式结构的主轴承载座，主轴承载座的顶部设置有轴承安装件，轴承安装件的顶部设置有玻璃盘，玻璃盘与钢球接触，玻璃盘的顶部设置有螺纹压板，螺纹压板上设置有轴承，轴承穿过螺纹压板与轴承安装件连接，主轴设置在主轴承载座中，主轴的底端与二号联轴器连接，主轴的顶端伸出螺纹压板；基座的台面下设置有一号激振器连杆和二号激振器连杆，一号激振器连杆的一端穿过基座的台面与球盒接触，二号激振器连杆的一端与主轴安装板接触，一号激振器连杆和二号激振器连杆的另一端均设置有激振器轴套和激振器螺纹托。

2.根据权利要求1所述的双向速度点接触光弹流试验台，其特征在于基座的台面上还设置有支架；电机安装座的纵板与一号伺服电机螺纹式连接；轴承安装件与玻璃盘之间由上至下设置有下部橡胶垫圈和下部垫圈，玻璃盘与螺纹压板之间由上至下设置有上部垫圈和上部橡胶垫圈。

3.根据权利要求1所述的双向速度点接触光弹流试验台，其特征在于导轨设置在基座的中心线上；拉伸弹簧的弹力使得球盒回复到初始位置；主轴安装板分别与电机支撑座和主轴承载座螺栓式连接；主轴承载座与轴承安装件螺栓式连接，主轴承载座用于固定主轴，轴承安装件用于固定轴承；轴承的数量为8，等间距式设置在螺纹压板的圆周上。

4.根据权利要求2所述的双向速度点接触光弹流试验台，其特征在于支架用于安装显微镜和相机。

5.根据权利要求2所述的双向速度点接触光弹流试验台，其特征在于电机安装座和球盒的底部均为燕尾槽结构，能够在导轨中沿燕尾槽方向水平移动；螺纹压板、下部橡胶垫圈、下部垫圈、上部垫圈和上部橡胶垫圈将玻璃盘固定在主轴上并对玻璃盘进行保护。

6.根据权利要求2所述的双向速度点接触光弹流试验台，其特征在于使用时，分别与相机、显微镜、信号发生器、计算机和2个激振器连接，信号发生器产生设定频率的连续的信号，信号通过功率放大器放大后输入激振器，激振器的动圈在可变频率电流的作用下产生激振力，一个激振器发出的激振力通过激振器螺纹托、激振器轴套和一号激振器连杆传递加载至球盒，球盒按照设定的频率和距离做横向振动，球盒带动有切向速度的钢球进行轴向往复振动，同时，电机安装座固定一号伺服电机并带动一号伺服电机在导轨中水平移动，一号伺服电机通过一号联轴器和小球连杆带动钢球转动；另一个激振器发出的激振力通过激振器螺纹托、激振器轴套和二号激振器连杆、主轴安装板和主轴传递加载至钢球与玻璃盘接触区，同时，二号伺服电机通过二号联轴器将转矩传递至主轴，进而带动玻璃盘旋转；钢球与玻璃盘接触区正上方的显微镜和相机观察并记录试验过程中油膜的变化，采集油膜的光干涉图，激振器的激振力由计算机控制。

7.根据权利要求6所述的双向速度点接触光弹流试验台，其特征在于一号伺服电机能够控制钢球的转速；二号伺服电机能够控制玻璃盘的转速；激振器能够控制钢球轴向往复运动的距离；信号发生器模块为4通道的波形发生器，分辨率为12位，频率为0.1-100kHz，波形占空比在0-100％，通过控制频率调节钢球往复运动的频率。