轴向推力滚子激振式振动台设计研究及仿真分析.pdf

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1、振动与冲击第33卷第2期JOURNALOFVIBRATIONANDSHOCK轴向推力滚子激振式振动台设计研究及仿真分析吴上生，黄泽星，陆振威，周运岐(1．华南理工大学机械与汽车工程学院，广州510640；2．韶能集团韶关宏大齿轮有限公司，广东韶关512029)摘要：提出一种新型机械振动台，分析其机构组成及工作原理，建立激振元件曲面数学方程。通过所建机构动力学方程，导出弹簧预紧量与临界频率问函数关系；进行振动台三维模型运动仿真试验，分析输出波形的频谱及功率谱，计算其加速度波形失真度；验证弹簧预紧量与临界频率问关系。试验结果表明该振动台的输出波形精度及上限频率高

2、于传统机械振动台，且该激振方法可行、有效。关键词：振动台；轴向推力；滚子激振；失真度；上限频率中图分类号：TP391．1文献标识码：ADesignandsimulationofaxialthrustroller-excitingvibrationtableWUShang—sheng，HUANGZe—xing，LUZhen—wei，ZHOUYun—qi(1．SchoolofMechanicalandAutomotiveEng，SouthChinaUniversityofTechnology，Guangzhou510640，China；2．ShaonengGro

3、upShaoguanHongdaGearCo．，Ltd．，Shaoguan512029，China)Abstract：Anewtypeofmechanicalvibrationtablewasputforward．Mathematicalequationsofthevibrationelements’curvedsurfaceswerebuiltupbyanalyzingthestructureandworkingprincipleofthemechanicalvibrationtable．Dynamicsequationsofthevibrationmec

4、hanismwereestablishedandfunctionalrelationshipsbetweenspringpreloadandcriticalfrequencieswereobtained．A3Dmodelofthevibrationtablewascreatedandmotionsimulationexperimentswerecarriedoutonthisbasis．Then，theaccelerationwaveformdistortionswereobtainedbyanalyzingthefrequencyspectrumsandp

5、owerspectrumsoftheoutputwaveforms．Meanwhile，therelationshipsbetweenspringpreloadandcriticalfrequencieswereverified．Thetestresultsshowthattheprecisionofthevibrationtableoutputwaveformsandtheupperlimitingfrequenciesarebothhigherthanthoseoftraditionalmechanicalvibrationtables．Thusthis

6、kindofexcitingmethodisprovedtobefeasibleandeffective．Keywords：vibrationtable；axialthrust；roller—exciting；distortion；upperlimitingfrequency振动台因能利用电动、电液、压电等原理获得机械1机构组成与工作原理振动，在工程实验中不可或缺。振动台作为衡量国家工业技术发展水平的重要标志，事关航空航天等高科轴向推力滚子激振式振动台主要由动力传输组件技领域发展。传统机械式振动台主要有离心式与直接(2，12，16)、激振组件(3，9，10)

7、及调节组件(6，7，14)作用式两类，整体造价低、寿命长，使用、维修方便。但三部分组成，见图1。激振台3为振动源，通过中心拉由于机械结构所限，存在上限频率较低、波形失真较大杆14与支撑底座11连接，底面沿环形分布凹凸曲面，及有机械杂波等缺点¨J。浮动于系列圆锥滚子9，其四周分布有卡槽，与限位套本文研究一种新型机械振动装置一轴向推力滚子筒10的内凸缘相互配合；各圆锥滚子分别嵌套在滚子激振式振动台。建立其核心激振部件数学模型及机构座2的半圆锥形槽中可自由滚动；滚子座中心带花键动力学模型用虚拟样机进行仿真试验，并论证该机构槽，与主轴12连接并由推力轴承1支撑。在运

8、转过程的可行性及在输出波形精确度、上限频率的优越性。