[发明专利]一种可调分组径向载荷弹簧施加装置

说明书

本发明公开一种可调分组径向载荷弹簧施加装置，包括支撑机构和加力机构，支撑机构包括固定块、圆盘和支撑轴，加力机构包括支撑管、弹簧和小质量块；加力机构的个数与固定块的个数一致；支撑轴用于通过自身螺纹固定在测振设备的底座上，支撑轴上设置有平键槽，通过平键和平键槽在支撑轴上周向固定圆盘；圆盘上设置有凹槽，固定块上设有与凹槽相契合的凸块；固定块的上部通过连接孔与支撑管连接，每个支撑管上均设有一组锁紧螺母用于紧固，每个支撑管上套接有弹簧，每个弹簧末端均设置有小质量块，支撑管的轴线水平面上设置有圆环，且圆环与每个小质量块贴紧设置，支撑管上的弹簧通过在不增加支撑的前提下对圆环施加外力以实现圆环稳固。

技术领域

本发明属于机械振动领域中关于系统固有频率方向，尤其涉一种可调分组径向载荷弹簧施加装置。

背景技术

行星齿轮传动具有结构紧凑、受力均衡、传动效率高、承载能力强等诸多优点，是一种应用十分广泛的传动形式。

文献(Z.Chen,Y.Shao,Mesh stiffness of an internal spur pair with ringgear rim deformation.J Mechanism and Machine Theory,2013,69(2013):1-12)研究了基于均匀分布的铁木辛柯梁理论的环形结构的齿轮啮合刚度。研究表明，环形结构的弹性变形确实会耦合到内部齿轮副的齿轮啮合刚度中，即弹性变形会影响啮合刚度。

文献(T.M.Ericson,R.G.Parker,Experimental measurement of the effectsof torque on the dynamic behavior and system parameters of planetary gears.MMechanism and Machine Theory,2014,74(2014):370-389)通过实验的方式，研究了操作扭矩对系统模态参数和动态响应的影响。结果表明，系统的固有频率等模态参数确实会受到外载荷的影响。

但值得一提的是，前人对行星齿轮啮合刚度的计算大多是基于齿圈刚性变形的假设。实际上根据实验室最新的研究发现系统的固有频率等模态参数并非一成不变的。以齿圈为例来进行说明，由于齿圈是弹性体，外载荷作用于其上，一方面致使齿圈发生静态变形，进而使啮合刚度发生变化；另一方面外载荷承担了齿圈弯曲刚度的角色，使系统总体的弯曲刚度增大；最终的结果即为系统的总刚度发生变化，进而系统固有频率等模态参数也相应改变。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，针对外载荷影响系统固有频率等模态参数的问题，提供一种可调分组径向载荷弹簧施加装置，在为环状结构施加外载荷的同时不增加任何支撑，同时使外载荷的布置方式可以多种多样，另使外载荷作为唯一变量，以便通过实验的方式，研究外载荷对系统固有频率等模态参数的影响。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种可调分组径向载荷弹簧施加装置，包括支撑机构和加力机构，所述支撑机构包括固定块、圆盘和支撑轴，所述加力机构包括支撑管、弹簧和小质量块；所述加力机构的个数与所述固定块的个数一致；所述支撑轴用于通过自身螺纹固定在测振设备的底座上，所述支撑轴上设置有平键槽，通过平键和所述平键槽在支撑轴上周向固定所述圆盘，并通过锁紧螺母和垫片将所述圆盘轴向固定在支撑轴上；所述圆盘上设置有凹槽，所述固定块上设有与所述凹槽相契合的凸块，所述圆盘和所述固定块通过凸块和凹槽相互连接，所述固定块的上部和下部及所述圆盘上均设有连接孔，通过螺栓、锁紧螺母和垫片将所述圆盘和固定块的下部紧固；所述固定块的上部通过连接孔与所述支撑管连接，每个支撑管上均设有一组锁紧螺母用于紧固，每个所述支撑管上套接有所述弹簧，每个弹簧末端均设置有所述小质量块，所述支撑管的轴线水平面上设置有圆环，且所述圆环与每个小质量块贴紧设置，支撑管上的弹簧通过在不增加支撑的前提下对圆环施加外力以实现圆环稳固。