專利名稱：機械式同步異步一體的顛簸試驗臺的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及環境力學試驗設備中的模擬運輸裝置，尤其涉及一種機械
式同步異步一體的顛簸試驗臺，適用于玩具、電子、家具、禮品、陶瓷、包裝 等產品進行模擬運輸測試。
背景技術：
隨著我國科學技術的迅速發展，對電子器件、儀器儀表及機電產品等的質 量和可靠性提出了更高的要求。而這些產品在運輸期間常會受到隨機沖擊的影 響，比如，在運輸過程中在車廂底板上的彈跳，與車廂底板碰撞、摩擦，與車 廂欄板或其它貨物撞擊等。因此，為了提高產品的質量和可靠性，需要對產品 進行顛簸試驗。顛簸試驗，即是在實驗室內將產品放置于顛簸試驗臺上，以顛 簸試驗臺模擬汽車在公路上運輸過程中的沖擊、振動等實際路況，獲取實際工 況對于產品的裝卸、運輸、包裝、封裝或內部產品造成的影響，從而得出評價。
現有顛簸試驗臺主要為液壓式，該顛簸試-瞼臺的四個激振點由液壓油缸和 上下支承板構成，在液壓油缸和上下支承板間采用球鉸機構連接，其優點是能 夠在實驗室里模擬汽車在公路上運輸過程中承受的沖擊、振動等實際路況的能 力，但其缺點是液壓承載對油源系統要求高，若油源系統發熱過多，不僅降低 液壓傳動系統的效率，浪費動力，溫度過高還會帶來其它方面的問題。例如， 運動元件發熱膨脹，運動間隙變小，從而發生振動卡死現象等。同時液壓系統 控制線路繁瑣，球鉸機構加工精度要求很高，間隙配合要求高，裝配難度大， 成本也就高(必須有整個液壓系統支撐)。另外，現有液壓式顛簸試驗臺只能 單獨實現同步振動或異步振動，這樣在一些試件需要進行同步和異步振動試驗 時，就必須同時配備液壓同步顛簸試驗臺和液壓異步顛簸試驗臺，使得試驗成 本增力口。
因此本實用新型從改進現有技術角度出發，提供一種機械式同步異步一體 的顛簸試驗臺，以彌補現有技術中的不足。 發明內容
本實用新型提供了 一種機械式同步異步一體的顛簸試驗臺，其目的是解決 現有技術中液壓式顛簸試驗臺液壓系統控制繁瑣，且只能單獨實現同步振動或 異步振動而使得試驗成本高的問題。
為了達到上述目的，本實用新型采用的技術方案是 一種機械式同步異步一體的顛簸試驗臺，其臺體主要由一底座、 一臺面、兩傳動主軸、四推桿組件、 一電機、同步傳動才幾構和變速才幾構組成；
第一傳動主軸和第二傳動主軸相互平行，各經軸承轉動支承在底座上；第一 傳動主軸和第二傳動主軸的兩端部上各設一推桿組件；所述臺面底部對應各推 桿組件向下伸設有連接板；各推桿組件中包括推桿、偏心輪及同步插桿，所述 推桿下部設傳動孔，該傳動孔中經軸承嵌入偏心輪，而偏心輪再套設連接于對 應的傳動主軸上，推桿的上部與臺面的連接板以樞軸連接，該樞軸與傳動主軸 相平行；并且，在推桿上部和臺面的連接板上相對應開設同步插孔，所述同步 插桿有鎖定和解鎖兩工作狀態在鎖定工作狀態同步插桿插入推桿和連接板的 同步插孔中銷接；在解鎖工作狀態同步插桿外置，與推桿和連接板的同步插孔 分離；
所述電機經減速器與上述第一傳動主軸連接，該第一傳動主軸與第二傳動主 軸之間經串接的同步傳動機構和變速機構傳動連接；所述變速機構包括一中間 傳動軸，該中間傳動軸與同步傳動機構傳動連接，中間傳動軸上滑移連接有一 雙聯齒輪，在與其平行軸上設有第一齒輪和第二齒輪，該第一齒輪和第二齒輪 分別對應于雙聯齒輪的兩檔齒輪；所述雙聯齒輪上沿軸向作用有一切換拉桿， 使雙聯齒輪具有同步和異步兩個工作位置，在同步工作位置雙聯齒輪的一檔齒
輪與第一齒輪對應嚙合同步傳動，在異步工作位置上雙聯齒輪的另一檔齒輪與 第二齒輪對應嚙合變速傳動。
上述技術方案中的有關內容解釋如下
1、上述方案中，所述顛簸試驗臺的臺體還包括兩組限位桿組件，它們分別 設在臺體兩側，每個限位桿組件由第一豎向桿、第二豎向桿和橫向連桿組成， 第一豎向桿由臺面底面上向下固定伸設，所述第二豎向桿由底座上向上固定伸 設，第一豎向桿和第二豎向桿端部間鉸接連接橫向連桿，且其鉸接處的鉸接軸 平行于傳動主軸；該限位桿組件用以控制臺面的傾斜角度，真實模擬異步運動。
2、 上述方案中，所述"中間傳動軸上滑移連接有一雙聯齒輪，在與其平行 軸上設有第一齒輪和第二齒輪"中的"與其平行軸"可以是一個單獨設置的與 中間傳動軸平行的軸，該軸上設置與雙聯齒輪相對應的第一齒輪和第二齒輪， 該軸再與第二傳動主軸同步傳動連接；也可以直接是第二傳動主軸，第一齒輪 和第二齒輪設在第二傳動主軸上，該第二傳動主軸與中間傳動軸并列設置。
3、 上述方案中，所述同步插桿在鎖定工作狀態下插入推桿和連接板的同步 插孔中銷接，此時切換拉桿拉動雙聯齒輪在同步工作位置上，并與第二傳動主
軸上的第一齒輪嚙合同步傳動，以此實現顛簸試驗臺同步運動；同步運動時，
第一傳動主軸和第二傳動主軸的轉速比為1:1，顛簸臺臺面始終處于水平位置，
并且臺面上的每一點均在垂直平面內作一定直徑的圓周運動。
所述同步插桿在解鎖工作狀態下是，同步插桿外置，與推桿和連接板的同 步插孔分離，此時切換拉桿拉動雙聯齒輪在異步工作位置上，并裝上限位桿組 件，第一傳動主軸經變速箱后傳動后，由雙聯齒輪與第二主傳動主軸上的第二 齒輪嚙合異步傳動，第二傳動主軸的轉速降低，使得第一傳動主軸和第二傳動
主軸的轉速比為1:0.9,以此實現顛簸臺臺面在垂直運動和擺動之間交替變化。
4、 上述方案中，所述雙聯齒輪指的是將兩個模數相同但齒數不同的齒輪做 成一體，同軸"^殳置并相隔一定距離的齒輪。
5、 上述方案中，所述切換拉桿徑向上設有同步定位孔和異步定位孔，對應 這些定位孔設有定位插銷，該定位插銷與同步定位孔配合，對應雙聯齒輪同步 工作位置，該定位插銷與異步定位孔配合，對應雙聯齒輪異步工作位置；所述 切換拉桿上還設有一空檔定位孔，同步定位孔與異步定位孔分別設在該空檔定 位孔的兩側，所述定位插銷與該空檔定位孔配合時，對應雙聯齒輪在空檔工作 位置。
6、 上述方案中，所述同步傳動機構由同步齒輪和同步傳送帶構成，所述同 步齒輪設在傳動軸上，同步傳動帶連接各同步齒輪。
7、 上述方案中，所述四個偏心4侖的偏心距相同。
8、 上述方案中，所述偏心輪的垂直和水平方向分別安裝一滑板，該滑板的 前端部與偏心輪接觸， 一彈簧作用于該滑板的后端部，對應于該滑板的位移路 徑上設有一位移傳感器，該位移傳感器的作用端作用于該滑板。
本實用新型工作原理是
本實用新型利用同步插桿與推桿和連接板上的同步插孔鎖緊或解鎖插接配 合，通過切換拉桿拉動雙聯齒輪在同步工作位置和異步工作位置之間轉換，并 同時與第二傳動主軸上設有的第一齒輪和第二齒輪嚙合傳動連接，以此實現該 顛簸試驗臺同步運動與異步運動之間的轉換；
在同步運動時，需先將同步插桿與推桿和連接板上的同步插孔鎖緊配合， 再通過切換拉桿將雙聯齒輪調整到同步工作位置，使其與第二傳動主軸上設置 的第一齒輪嚙合傳動連接，以此保證第一傳動主軸和第二傳動主軸的轉速比為 1:1，顛簸臺臺面始終處于水平位置，并且臺面上的每一點均在垂直平面內作
一定直徑的圓周運動。
在異步運動時，需先將同步插桿與推桿和連接板上的同步插孔解鎖配合， 再將雙聯齒輪調整到異步工作位置，使其與第二傳動主軸上設置的第二齒輪嚙 合傳動連接，并將限位桿組件裝在臺面與臺底之間，第一傳動主軸經變速機構 傳動后，由雙聯齒輪上另 一齒輪與第二傳動主軸上設置的第二齒輪嚙合傳動連 接，則第二傳動主軸的轉速降低，第一傳動主軸和第二傳動主軸的轉速比為
1: 0. 9，以此實現顛簸臺臺面在垂直運動和擺動之間交替變化。
由于上述技術方案運用，本實用新型與現有技術相比具有下列優點 1 、由于本實用新型采用同步插桿與推桿和連接板上的同步插孔鎖緊或解鎖 插接配合，通過切換拉桿拉動雙聯齒輪在同步工作位置和異步工作位置之間轉 換，并同時與第二傳動主軸上設有的第一齒輪和第二齒輪嚙合傳動連接，以此 實現該顛簸試驗臺同步運動與異步運動之間的轉換；使得機械式同步異步一體 的顛簸試驗臺得以實現，避免了以往液壓顛簸試驗臺的液壓激振的諸多問題。 2、本實用新型結構簡單、安裝方便，動態性能好，工作可靠，性價比高， 能夠滿足市場的不同需求。
附圖1為本實用新型實施例結構主視示意圖； 附圖2為附圖1的俯視圖，該圖拆除了臺面及限位桿組件； 附圖3為本實用新型實施例雙聯齒輪及切換拉桿結構示意圖； 附圖4為本實用新型實施例推桿組件結構示意圖； 附圖5為本使用新型偏心輪位移傳感器安裝結構示意圖。 以上附圖中1、臺面；2、推桿；3、偏心輪；4、第一傳動主軸；5、同 步插桿；6、同步插孔；7、限位桿組件；8、電機；9、減速器；10、同步傳送 帶；11、變速箱；12、變速箱輸入軸；13、中間傳動軸；14、雙聯齒輪；15、 同步帶輪；16、第二傳動主軸；17、同步定位孔；18、空檔定位孔；19、異步 定位孔；20、切換拉桿；21、定位插銷；22、樞軸；23、第二齒輪；24、軸承； 25、連接板；26、底座；27、第一齒輪；28滑板；29、彈簧；3Q、位移傳感 器；31、推桿組件。
具體實施方式
以下結合附圖及實施例對本實用新型作進一步描述 實施例
如圖1、圖2所示， 一種機械式同步異步一體的顛簸試驗臺，其臺體主要由
一底座26、 一臺面1、兩傳動主軸4、 16、四推桿組件31、 一電才幾8、同步傳 動才幾構和變速一幾構纟且成；
第一傳動主軸4和第二傳動主軸16相互平行，各經軸承24轉動支承在底座 26上；第一傳動主軸4和第二傳動主軸16的兩端部上各設一推桿組件31;所 述臺面1底部對應各推桿組件31向下伸設有連接板25;如圖4所示，各推桿 組件31中包括推桿2、偏心輪3及同步插桿5，所述推桿2下部設傳動孔(圖 中未示出)，該傳動孔中經軸承24嵌入偏心輪3，而偏心輪3再套設連接于對 應的傳動主軸4、 16上，推桿2的上部與臺面1的連接板25以樞軸22連接， 該樞軸22與傳動主軸4、 16相平行；并且，在推桿2上部和臺面1的連接板 25上相對應開設同步插孔6，所述同步插桿5有鎖定和解鎖兩工作狀態在鎖 定工作狀態同步插桿5插入推桿2和連接板25的同步插孔6中銷接；在解鎖工 作狀態同步插桿5外置，與推桿2和連接板25的同步插孔6分離；
所述電機8經減速器9與上述第一傳動主軸4連接，該第一傳動主軸4與 第二傳動主軸16之間經串接的同步傳動機構和變速機構傳動連接；所述同步 傳動機構由同步傳送帶10和同步帶輪15構成；所述變速機構包括一密封的變 速箱11，變速箱11內設有一變速箱輸入軸12,該變速箱輸入軸12與同步傳 動機構同步傳動連接，在變速箱11內與變速箱輸入軸12平行并列設置一中間 傳動軸13,該中間傳動軸13與變速箱輸入軸12同步傳動連^妄，中間傳動軸 13上滑移連接有一雙聯齒輪14,在與其平行的第二傳動主軸16上設有第一齒 輪27和第二齒輪23,該第一齒輪27和第二齒輪23分別對應于雙聯齒輪14 的兩檔齒輪；如圖3所示，所述雙聯齒輪14上沿軸向作用有一切換拉桿20, 所述切換拉桿20上設有同步定位孔17、空檔定位孔18和異步定位孔19,同 步定位孔17與異步定位孔19分別設在該空檔定位孔18的兩側，對應這些插 孔i殳有定位插銷21,該定位插銷21與同步定位孔17相配合時，對應雙if關齒 輪14的同步工作位置，雙聯齒輪14的一檔齒輪與第一齒輪27對應嚙合同步 傳動，該定位插銷21與異步定位孔19相配合時，對應雙聯齒輪14的異步工 作位置，雙聯齒輪14的另一檔齒輪與第二齒輪23對應嚙合變速傳動，所述定 位插銷21與該空檔定位孔18配合時，對應雙聯齒輪14在空檔工作位置。
所述顛簸試驗臺的臺體還包括兩組限位桿組件7,它們分別設在臺體兩側， 每個限位桿組件7由第一豎向桿、第二豎向桿和橫向連桿組成，第一豎向桿由 臺面l底面上向下固定伸設，所述第二豎向桿由底座上向上固定伸設，第一豎 向桿和第二豎向桿端部間鉸接連接橫向連桿，且其鉸接處的鉸接軸平行于傳動
主軸4、 16;該限位桿組件7用以控制臺面的傾斜角度，真實模擬異步運動。
如圖5所示，所述偏心輪3的垂直和水平方向分別安裝一滑板28，該滑板 28的前端部與偏心輪3接觸， 一彈簧29作用于該滑板28的后端部，對應于 該滑板28的位移路徑上設有一位移傳感器30,該位移傳感器30的作用端作 用于該滑板28。
本實用新型利用同步插桿5與推桿2和連接板2 5上的同步插孔6鎖緊或解 鎖插接配合，通過切換拉桿20拉動雙聯齒輪14在同步工作位置和異步工作位 置之間轉換，并同時與第二傳動主軸16上設有的第一齒輪27和第二齒輪23 嚙合傳動連接，以此實現該顛簸試驗臺同步運動與異步運動之間的轉換；
在同步運動時，需先將同步插桿5與推桿2和連接板25上的同步插孔6 鎖緊配合，再通過切換拉桿20將雙聯齒輪14調整到同步工作位置，使其與第 二傳動主軸16上設置的第一齒輪27嚙合傳動連接，以此保證第一傳動主軸4 和第二傳動主軸16的轉速比為1: 1,顛簸臺臺面1始終處于水平位置，并且 臺面1上的每一點均在垂直平面內作一定直徑的圓周運動。
在異步運動時，需先將同步插桿5與推桿2和連接板25上的同步插孔6 解鎖配合，再通過切換拉桿20將雙聯齒輪14調整到異步工作位置，使其與第 二傳動主軸16上設置的第二齒輪23嚙合傳動連接，并將限位桿組件7裝在臺 面1與底座26之間，第一傳動主軸4經變速機構傳動后，由雙聯齒輪14上另 一齒輪與第二傳動主軸6上設置的第二齒輪23嚙合傳動連接，則第二傳動主 軸16的轉速降低，第一傳動主軸4和第二傳動主軸16的轉速比為1: 0. 9,以 此實現顛簸臺臺面在垂直運動和擺動之間交替變化。
上述實施例只為說明本實用新型的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此 項技術的人士能夠了解本實用新型的內容并據以實施，并不能以此限制本實用 新型的保護范圍。凡根據本實用新型精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵 蓋在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1、一種機械式同步異步一體的顛簸試驗臺，其特征在于:其臺體主要由一底座(26)、一臺面(1)、兩傳動主軸(4、16)、四推桿組件(31)、一電機(8)、同步傳動機構和變速機構組成；第一傳動主軸(4)和第二傳動主軸(16)相互平行，各經軸承(24)轉動支承在底座(26)上；第一傳動主軸(4)和第二傳動主軸(16)的兩端部上各設一推桿組件(31)；所述臺面(1)底部對應各推桿組件(31)向下伸設有連接板(25)；各推桿組件(31)中包括推桿(2)、偏心輪(3)及同步插桿(5)，所述推桿(2)下部設傳動孔，該傳動孔中經軸承(24)嵌入偏心輪(3)，而偏心輪(3)再套設連接于對應的傳動主軸上，推桿(2)的上部與臺面(1)的連接板(25)以樞軸(22)連接，該樞軸(22)與傳動主軸相平行；并且，在推桿(2)上部和臺面(1)的連接板(25)上相對應開設同步插孔(6)，所述同步插桿(5)有鎖定和解鎖兩工作狀態:在鎖定工作狀態同步插桿(5)插入推桿(2)和連接板(25)的同步插孔(6)中銷接；在解鎖工作狀態同步插桿(5)外置，與推桿(2)和連接板(25)的同步插孔(6)分離；所述電機(8)經減速器(9)與上述第一傳動主軸(4)連接，該第一傳動主軸(4)與第二傳動主軸(16)之間經串接的同步傳動機構和變速機構傳動連接；所述變速機構包括一中間傳動軸(13)，該中間傳動軸(13)與同步傳動機構傳動連接，中間傳動軸(13)上滑移連接有一雙聯齒輪(14)，在與其平行軸上設有第一齒輪(27)和第二齒輪(23)，該第一齒輪(27)和第二齒輪(23)分別對應于雙聯齒輪(14)的兩檔齒輪；所述雙聯齒輪(14)上沿軸向作用有一切換拉桿(20)，使雙聯齒輪(14)具有同步和異步兩個工作位置，在同步工作位置雙聯齒輪(14)的一檔齒輪與第一齒輪(27)對應嚙合同步傳動，在異步工作位置上雙聯齒輪(14)的另一檔齒輪與第二齒輪(23)對應嚙合變速傳動。
2、 根據權利要求1所述的機械式同步異步一體的顛簸試驗臺，其特征在于 還包括兩組限位桿組件(7),它們分別設在臺體兩側，每個限位桿組件(7)由 第一豎向桿、第二豎向桿和橫向連桿組成，第一豎向桿由臺面底面上向下固定 伸設，所述第二豎向桿由底座上向上固定伸設，第一豎向桿和第二豎向桿端部 間鉸接連接橫向連桿。
3、根據權利要求1所述的機械式同步異步一體的顛簸試驗臺，其特征在于 所述第一齒輪(27)和第二齒輪(23)設在第二傳動主軸(16)上，該第二傳 動主軸(16)與中間傳動軸(13)并列設置。
4、根據權利要求1所述的機械式同步異步一體的顛簸試驗臺，其特征在于 所述偏心輪(3)的垂直和水平方向分別安裝一滑板(28),該滑板(28)的前 端部與偏心輪(3)接觸， 一彈簧(29)作用于該滑板(28)的后端部，對應于 該滑板(28 )的位移路徑上設有一位移傳感器(30 ),該位移傳感器(30 )的作 用端作用于該滑板(28)。
5、根據權利要求1所述的機械式同步異步一體的顛簸試驗臺，其特征在于 所述切換拉桿(20 )徑向上設有同步定位孔(17 )和異步定位孔(19 )，對應這 些定位孔設有定位插銷(21 ),該定位插銷(21 )與同步定位孔(17 )配合，對 應雙聯齒輪同步工作位置，該定位插銷(21)與異步定位孔(19)配合，對應 雙聯齒輪異步工作位置。
專利摘要一種機械式同步異步一體的顛簸試驗臺，其臺體由底座、臺面、傳動主軸、推桿組件、電機、同步傳動機構和變速機構組成；傳動主軸經軸承轉動支承在底座上；傳動主軸的兩端部上設有推桿組件；推桿組件包括推桿、偏心輪及同步插桿，所述推桿下部設傳動孔，該傳動孔中經軸承嵌入偏心輪，偏心輪再套設連接于對應的傳動主軸上，在推桿上部和臺面的連接板上相對應開設同步插孔，所述同步插桿有鎖定和解鎖兩工作狀態該第一傳動主軸與第二傳動主軸之間經串接的同步傳動機構和變速機構傳動連接。本方案解決了現有技術中液壓式顛簸試驗臺液壓系統控制繁瑣，且只能單獨實現同步振動或異步振動而使得試驗成本較高的問題，提高了顛簸試驗臺的適用范圍，同時節省了試驗成本。
文檔編號G01M7/02GK201203511SQ20082003712
公開日2009年3月4日 申請日期2008年5月30日 優先權日2008年5月30日
發明者張雷雷, 胡新華, 黃秀君 申請人:蘇州試驗儀器總廠