一種單向脈沖力發生器的制作方法

本發明涉及一種單向脈沖力發生器，屬于慣性激振器振動與動力學技術領域。

背景技術：

慣性激振器利用偏心塊回轉能產生正弦形式的輸出力，由于偏心塊的存在，在高速旋轉時激振器能產生很大的離心力，因而在工業生產中有重要的應用。例如在用以對物料的輸送、篩分、密實、成型和土壤砂石的搗固、路面的壓實，以及在科研中模擬某種工況的振動等。但在某些工程應用方面，例如柔性機械臂的振動抑制問題，由于柔性機械臂做低頻振動，慣性激振器一般做高速旋轉。慣性激振器的輸出力在一個回轉周期內為一個完整的正弦波，其在一個回轉周期內的作用力效果為零，即其在一個回轉周期內對外界做功為零。如果能將慣性激振器輸出力波形屏蔽掉半個周期，即讓激振器只產生單方向的激振力，則激振器輸出力方向與機械臂振動方向相反時就可以抑制機械臂的振動。

目前激振器的定向振動主要是在某一個方向上的來回振動，如已公開的專利“具有定向振動和圓周振蕩的多功能振動輪及其調節方法”（cn103758014b），并沒有實現單方向的振動。

技術實現要素：

本發明的目的在于克服上述不足，提出一種能產生單向脈沖力發生器的裝置。

本發明提出的一種單向脈沖力發生器裝置中，包含機架1，電機3通過馬蹄板4固定在機架1上，電機輸出軸通過聯軸器2與右傳動軸5.1相連，右傳動軸5.1通過軸承15.1可在機架1上旋轉，同時右傳動軸5.1可通過軸肩與蓋板14.1對軸承15.1限位，右傳動軸5.1在旋轉時可通過右齒輪鍵17.1帶動右齒輪16.1旋轉，右齒輪16.1由軸用擋圈18.1限位，右傳動軸5.1另一端通過圓管鍵13.1可帶動右圓管12.1旋轉，右圓管12.1內部有上滑塊ⅰ11.1和下滑塊ⅰ11.1.1可以在管內滑動，上滑塊ⅰ11.1頂部通過上輪軸ⅰ10.1安裝有上滾輪ⅰ9.1，下滑塊ⅰ11.1.1頂部通過下輪軸ⅰ10.1.1安裝有下滾輪ⅰ9.1.1，當右圓管12.1在旋轉時，上滾輪ⅰ9.1和下滾輪ⅰ9.1.1可以在內部開有環形溝槽的右圓盤8.1滾道里滾動，右圓盤8.1與一對內l型板ⅰ7.1固定，右圓盤8.1與右傳動軸5.1存在偏心距，內l型板ⅰ7.1與外l型板ⅰ6.1固定，外l型板ⅰ6.1與機架1固定；裝置左邊部分與右邊部分結構和安裝方式相同，其中左齒輪16.2與右齒輪16.1嚙合傳動，左齒輪16.2通過左齒輪鍵帶動左傳動軸5.2和以右傳動軸5.1相反的方向等速旋轉，左傳動軸5.2通過左圓管鍵帶動左圓管12.2旋轉，左圓管12.2內有上滑塊ⅱ11.2和下滑塊ⅱ11.2.1，上下兩個滑塊可以在管內滑動，上滑塊ⅱ11.2頂端通過上輪軸ⅱ10.2安裝上滾輪ⅱ9.2和下滑塊ⅱ11.2.1頂端通過下輪軸ⅱ10.2.1安裝有下滾輪ⅱ9.2.1可以在內圈開有環形溝槽的左圓盤8.2滾道里滾動，左圓盤8.2與一對內l型板ⅱ7.2固定，左圓盤8.2與左傳動軸5.2存在偏心距且和右圓盤8.1與右傳動軸5.1存在的偏心距相同，內l型板ⅱ7.2與外l型板ⅱ6.2固定，外l型板ⅱ6.2與機架1固定。

本發明結構簡單，與現有的裝置相比，可以產生單向脈沖輸出力，對柔性機械臂的振動抑制等，有較大的應用價值和應用空間。

說明書附圖。

圖1為本發明的整體結構示意圖。

圖2為本發明的主剖視圖。

圖3為本發明的左視圖。

圖4為本發明的俯視圖。

圖5為本發明的上滑塊ⅰ部分剖視圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施案例對本發明作進一步描述。

本發明裝置主要包括：機架1、聯軸器2、電機3、右齒輪16.1、左齒輪16.2、右傳動軸5.1、左傳動軸5.2、右圓盤8.1、左圓盤8.2、上滑塊ⅰ11.1、下滑塊ⅰ11.1.1、上滑塊ⅱ11.2、下滑塊ⅱ11.2.1。該單向脈沖力發生器裝置中左邊部分結構和安裝方式與右邊部分結構和安裝方式完全相同組成，目的是為了抵消左右兩邊裝置輸出力的水平分量，剩下豎直方向。因而對右側裝置作詳細描述，左邊裝置同理。

在說明書附圖中，電機3通過聯軸器2將輸出扭矩傳遞給右傳動軸5.1，帶動右傳動軸5.1旋轉，右傳動軸5.1通過軸承15.1安裝在機架1上并由軸肩和蓋板14.1對軸承15.1進行限位，右傳動軸5.1中部通過右齒輪鍵17.1和右齒輪16.1連接，右齒輪16.1被軸用擋圈18.1限位，右傳動軸5.1另一端通過圓管鍵13.1與右圓管12.1連接，右圓管12.1內部有上滑塊ⅰ11.1、下滑塊ⅰ11.1.1兩個滑塊，上滑塊ⅰ11.1頂部通過上輪軸ⅰ10.1安裝有上滾輪ⅰ9.1，下滑塊ⅰ11.1.1頂部通過下輪軸ⅰ10.1.1安裝有下滾輪ⅰ9.1.1，當右傳動軸5.1旋轉時，右圓管12.1也跟隨旋轉，在離心力的作用下，上滑塊ⅰ11.1頂端的上滾輪ⅰ9.1和下滑塊ⅰ11.1.1頂端的下滾輪ⅰ9.1.1可以在內圈開有環形溝槽的右圓盤8.1滾道里滾動，由于右圓盤8.1的軸心和右傳動軸5.1的軸心存在偏心距，如附圖所示，當上滑塊ⅰ11.1、下滑塊ⅰ11.1.1處于水平面時，由于兩個滑塊離旋轉中心距離相同，根據離心力公式可以得出兩個滑塊的離心力也相同，由力的相互作用關系，右圓盤8.1對上滑塊ⅰ11.1、下滑塊ⅰ11.1.1的作用力大小相同、方向相反，此時右圓盤受到合外力為零；當兩個滑塊轉動到不在水平面時，若上滑塊ⅰ11.1在水平面以上，下滑塊ⅰ11.1.1在水平面以下，則上滑塊ⅰ11.1距離旋轉中心比下滑塊ⅰ11.1.1距離旋轉中心遠，在相同的轉速下，上滑塊ⅰ11.1受到的離心力比下滑塊ⅰ11.1.1受到的離心力大，即右圓盤8.1在豎直方向，上部受到的力比下部受到的大，豎直方向上合力向上；若上滑塊ⅰ11.1在水平面以下，下滑塊ⅰ11.1.1在水平面以上，則可以得出，上滑塊ⅰ11.1受到的離心力比下滑塊ⅰ11.1.1受到的離心力小，即右圓盤8.1在豎直方向，上部受到的的力比下部受到的力大，豎直方向上合力向上；因此可以得出，在右傳動軸5.1的整個旋轉周期內，右圓盤8.1在豎直方向上受到一個向上的脈沖式的力，由于左齒輪16.2和右齒輪16.1嚙合傳動，因而左傳動軸5.2和右傳動軸5.1做等速反方向旋轉，左圓盤8.2在豎直方向上受到一個和右圓盤8.1等大的向上的脈沖式的力，在水平方向上，兩個圓盤受到的力大小相等，方向相反，在水平方向上合力為零。由于右圓盤8.1和左圓盤8.2固定在機架1上，因而機架1可輸出一個向上的脈沖式的力。

整個裝置通過結構創新和設計，提出一種能輸出單向脈沖力的裝置，對柔性機械臂振動抑制問題，具有重要的價值和意義。

技術特征：

技術總結
本發明公開一種單向脈沖力發生器，該發生器由左右兩部分完全相同的離心裝置、電機、機架等構成。右部分裝置中當右傳動軸帶動右圓管轉動時，右圓管內上下兩個滑塊在離心力的作用下，滑塊頂端的滾輪在右圓盤滾道內滾動，由于右傳動軸軸心在右圓盤軸心下方，在水平面上的滑塊距右傳動軸的旋轉半徑總是比水平面下的滑塊大，則在豎直方向上，水平面上的滑塊受到離心力總是大于下面的滑塊，左邊的裝置和右邊的裝置通過相同齒輪傳動做等速反方向轉動，則左邊的裝置產生的離心力在豎直方向上和右邊裝置相同，在水平方向上與右邊裝置等大反向，所以該發生器產生的合力在水平方向上為零，在豎直方向上有向上的脈沖力，實現單向脈沖力的輸出。

技術研發人員：余峰;陳新元;俞志鵬;張鵬;劉曉濱;郭凱;詹小輝
受保護的技術使用者：武漢科技大學
技術研發日：2016.03.24
技術公布日：2017.10.03