專利名稱：一種可精確調心的振動臺夾具的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種振動臺夾具，可作為集裝箱等運輸工具或大型試件的夾具廣泛應用于振動試驗領域，尤其是船舶和航空航天等大型試件的振動試驗。
背景技術：
振動試驗是從航空航天部門發(fā)展起來的，現(xiàn)在被推廣到動力機械、交通運輸、建筑等各個工業(yè)部門。隨著對產(chǎn)品，尤其是船舶和航空航天產(chǎn)品可靠性要求的提高，作為可靠性試驗關鍵設備的振動試驗系統(tǒng)的發(fā)展顯得越來越重要。夾具是為把試件固定在振動臺工作臺面上，并把振動臺的振動傳給試驗件的裝置，它的質量直接關系著試驗的質量。但目前對大型試件專用夾具的重要性普遍重視不夠，設計的試驗夾具不能保證大型試件和夾具組成的總體重心和振動臺的中心軸線重合，這樣的夾具傳遞的振動往往存在著很大的失真， 在垂直方向激振時，容易引起振動臺面的搖擺，致使振動波形失真，更有甚者使電動振動臺的動圈遭到損壞或液壓振動臺的油缸的密封圈過早疲勞失效。本發(fā)明不僅可以確保試件重心通過振動臺臺面中心以減少傾覆力矩的影響，且能實現(xiàn)試件與振動臺臺面或夾具的剛性連接，目前為止，國內還未見采用該調心夾具作為振動臺的夾具。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種可精確調心的振動臺夾具。本發(fā)明解決其技術問題所采取的技術方案是該可精確調心的振動臺夾具包括振動臺臺面和四個子夾具；所述每個子夾具包含有兩個相互平行的導向支撐板，在兩個所述導向支撐板之間設有相互平行的兩根滑條，在所述兩根滑條之間設有支撐塊，所述導向支撐板、滑條、支撐塊分別與所述振動臺臺面固定連接；所述每個子夾具還包括絲杠、滑塊、支撐盤和底座，所述支撐塊設有通孔，該通孔內安裝有一軸承，所述絲杠的一端穿過所述軸承并與該軸承形成過盈配合，所述滑塊置于所述兩根滑條上且所述滑塊分別與兩根滑條形成滑動配合，所述滑塊與絲杠的螺紋部分構成絲杠滑塊的結構，所述絲杠位于兩根滑條之間且與兩根滑條平行，所述支撐盤與所述滑塊的上表面固定連接，所述支撐盤設有與所述導向支撐板相匹配的凹槽，所述導向支撐板置于對應的所述凹槽內且所述導向支撐板與對應的所述凹槽形成滑動配合，所述支撐盤位于所述導向支撐板的上方，所述支撐盤的上端面設有兩個以上T型槽，各T型槽相互平行，所述T型槽與所述支撐盤的凹槽垂直，所述底座設有與所述T型槽相匹配的T型凸緣，所述T型凸緣置于相應的所述T型槽內且相互形成滑動配合；所述四個子夾具以振動臺臺面的中心孔為對稱中心分布，相鄰的兩個子夾具的絲杠的中心線所形成的夾角為90°，且相對的兩個子夾具的絲杠的中心線重合。進一步地，本發(fā)明所述T型槽的橫截面的底部的尺寸大于T型槽的橫截面的開口處的尺寸，所述T型凸緣的橫截面的翼緣置于所述T型槽內并與所述T型槽形成相互扣合的結構。進一步地，本發(fā)明所述支撐盤的上端面的T型槽替換為T型凸緣，且所述底座的T型凸緣替換為T型槽。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是
(1)本發(fā)明由于采用絲杠滑塊作為導向裝置，定位精度高，并能長時間維持較高的精度，且有兩根滑條作為導向，使得滑條能承受來自上下和左右方向的負載，因此容許負荷大，所有方向都具有高的剛性，在試驗頻段內不會出現(xiàn)共振，同時安裝工時少，大大提高振動試驗的效率。(2)本發(fā)明由于四個子夾具以振動臺臺面的中心孔為對稱中心分布，相鄰的兩個子夾具的絲杠的中心線所形成的夾角為90°，相對的兩個子夾具的絲杠的中心線重合，且每個子夾具可以獨立通過所述絲杠滑塊調節(jié)其在所述振動臺面上的相對位置，同時子夾具上的底座可以在支撐盤上滑動，能夠實現(xiàn)底座相對于振動臺臺面的兩個自由度的調節(jié)，從而可以通過四個子夾具來精確調整四個底座相對于振動臺面的位置，確保試件重心通過振動臺臺面中心，減少傾覆力矩的影響，從而保護電動振動臺的動圈或液壓振動臺的油缸的密封圈，大大減少振動波形失真。本發(fā)明振動臺夾具還可以在一定范圍內滿足不同大型試件振動試驗裝夾的需要，具有很好的擴增性，且由于四個子夾具的結構的一致性，因此夾具上各點的振動量值相差小，即均勻度好。(3)本發(fā)明由于支撐盤的兩道凹槽與兩組T型槽垂直布置，當振動試件安裝完畢， 能夠實現(xiàn)試件、兩組子夾具之間的相互嵌合的結構，從而使得試件能夠牢固地與振動臺面或試驗夾具剛性連接，以保證振動臺的運動不失真的傳遞給試件。


圖1是本發(fā)明振動臺精確調心夾具的俯視示意圖； 圖2是本發(fā)明的子夾具的結構示意圖3是圖2的后視圖； 圖4是本發(fā)明的絲杠滑塊的結構示意圖； 圖5是本發(fā)明的支撐盤的結構示意圖； 圖6是圖5的后視圖； 圖7是本發(fā)明的底座的結構示意圖。
具體實施例方式以下結合附圖對本發(fā)明做詳細的闡述。如圖1至7所示，本發(fā)明可精確調心的振動臺夾具包括振動臺臺面1和四個子夾具。每個子夾具包含有兩個相互平行的導向支撐板21、22，該導向支撐板一方面可以起導向作用；另一方面，四個子夾具中的相對的兩組導向支撐板可以在對角線方向抵抗傾覆力矩， 在兩個導向支撐板21、22之間設有相互平行的兩根滑條31、32，在兩根滑條31、32之間設有支撐塊4，導向支撐板21、22，滑條31、32以及支撐塊4分別與振動臺臺面1固定連接。每個子夾具還包括絲杠5、滑塊6、支撐盤7和底座8，支撐塊4設有通孔41，該通孔41內安裝有一軸承9，絲杠5的一端穿過軸承9并與軸承9形成過盈配合。滑塊6置于兩根滑條31、 32上且滑塊6分別與兩根滑條31、32形成滑動配合，滑塊6與絲杠5的螺紋部分構成絲杠滑塊的結構。
本發(fā)明振動臺夾具使用時，通過轉動絲杠5可以調節(jié)滑塊6相對于振動臺臺面1 的位置。在進行振動試驗前，對于一些重心不在幾何體中心的試件，就要通過適當調節(jié)四個子夾具的底座8相對于臺面的位置以確定各個底座8相對于振動臺臺面1的幾何中心的坐標，以使本發(fā)明夾具和試件的重心通過振動臺臺面1的中心。由于絲杠滑塊的定位精度高， 并能長時間維持較高的精度，且有兩根滑條作為導向，使得滑條31、32能承受來自上下和左右方向的負載，因此絲杠滑塊能承受大負荷，絲杠滑塊的所有方向都具有高的剛性，在試驗頻段內不會出現(xiàn)共振。此外，絲杠滑塊安裝工時少，可大大提高振動試驗的效率。當試件裝在底座8上時，此時本發(fā)明夾具和試件的重心就會通過振動臺臺面1的中心，從而保證試驗的正確性。絲杠5位于兩根滑條31、32之間且與兩根滑條31、32平行，支撐盤7與滑塊6的上表面固定連接，支撐盤7設有與導向支撐板21、22相匹配的凹槽131、132，導向支撐板21、 22置于對應的凹槽131、132內且所述導向支撐板21、22與對應的凹槽131、132形成滑動配合，支撐盤7位于導向支撐板21、22的上方。支撐盤7的上端面14設有相互平行的T型槽111、112、113、114，且T型槽111、112、113、114與支撐盤7的凹槽131、132垂直。底座8 設有與T型槽111、112、113、114相匹配的T型凸緣151、152、153、154，T型凸緣151、152、 153、154置于相應的T型槽111、112、113、114內且相互形成滑動配合。每個子夾具上的底座8可以在支撐盤上滑動，能夠實現(xiàn)底座相對于振動臺臺面的兩個自由度的調節(jié)，從而可以通過四個子夾具來調整四個底座相對于振動臺面的位置，確保試件重心通過振動臺臺面中心，減少傾覆力矩的影響，保護電動振動臺的動圈或液壓振動臺的油缸的密封圈，大大減少振動波形失真，并在一定范圍內滿足不同大型試件振動試驗裝夾的需要，具有很好的擴增性。由于四個結構相同的子夾具以振動臺臺面1的中心孔17為對稱中心分布，相鄰的兩個子夾具的絲杠的中心線所形成的夾角為90°，相對的兩個子夾具的絲杠的中心線重合， 因此本發(fā)明夾具上各點的振動量值相差小，具有很好的均勻度。如圖5所示，本發(fā)明中的子夾具的支撐盤7的上端面14上設有兩個以上相互平行的T型槽。對T型槽111、112、113、114的橫截面而言，其底部202、205、208、301的尺寸大于各自開口處的尺寸。底座8設有與T型槽111、112、113、114相匹配的T型凸緣151、152、 153、154，T型凸緣151置于T型槽111內且其翼緣181、183與T型槽111的底部202的兩側壁201、203形成相互扣合的結構。T型凸緣152置于T型槽112內且其翼緣184、186與 T型槽112的底部205的兩側壁204、206形成相互扣合的結構；T型凸緣153置于T型槽 113內且其翼緣187、189與T型槽113的底部208的兩側壁207、209形成相互扣合的結構； T型凸緣154置于T型槽114內且其翼緣190、192與T型槽114的底部301的兩側壁300、 302形成相互扣合的結構。同時，每個子夾具的支撐盤7的兩個凹槽131、132與各T型槽垂直。當振動試件安裝于底座8上后，即能夠實現(xiàn)在振動臺臺面1的相同對角線方向上的試件、兩組子夾具的T型槽與T型凸緣之間的相互扣合的結構，從而使得試件能夠牢固地與本發(fā)明振動臺夾具剛性連接，以保證振動臺的運動不失真地傳遞給試件。需要說明的是，作為本發(fā)明的另一種實施方式，也可以是在底座8的下端面20上開設T型槽，而在支撐盤7的上端面14上相應地設置與底座8的下端面20上的T型槽相匹配的T型凸緣，且使T型槽與T型凸緣的翼緣能夠形成相互扣合的結構。
權利要求
1.一種可精確調心的振動臺夾具，其特征是包括振動臺臺面和四個子夾具；所述每個子夾具包含有兩個相互平行的導向支撐板，在兩個所述導向支撐板之間設有相互平行的兩根滑條，在所述兩根滑條之間設有支撐塊，所述導向支撐板、滑條、支撐塊分別與所述振動臺臺面固定連接；所述每個子夾具還包括絲杠、滑塊、支撐盤和底座，所述支撐塊設有通孔，該通孔內安裝有一軸承，所述絲杠的一端穿過所述軸承并與該軸承形成過盈配合，所述滑塊置于所述兩根滑條上且所述滑塊分別與兩根滑條形成滑動配合，所述滑塊與絲杠的螺紋部分構成絲杠滑塊的結構，所述絲杠位于兩根滑條之間且與兩根滑條平行，所述支撐盤與所述滑塊的上表面固定連接，所述支撐盤設有與所述導向支撐板相匹配的凹槽，所述導向支撐板置于對應的所述凹槽內且所述導向支撐板與對應的所述凹槽形成滑動配合，所述支撐盤位于所述導向支撐板的上方，所述支撐盤的上端面設有兩個以上T型槽，各T型槽相互平行，所述T型槽與所述支撐盤的凹槽垂直，所述底座設有與所述T型槽相匹配的T型凸緣，所述T型凸緣置于相應的所述T型槽內且相互形成滑動配合；所述四個子夾具以振動臺臺面的中心孔為對稱中心分布，相鄰的兩個子夾具的絲杠的中心線所形成的夾角為90°， 且相對的兩個子夾具的絲杠的中心線重合。
2.根據(jù)權利要求1所述的可精確調心的振動臺夾具，其特征是所述T型槽的橫截面的底部的尺寸大于T型槽的橫截面的開口處的尺寸，所述T型凸緣的橫截面的翼緣置于所述T型槽內并與所述T型槽形成相互扣合的結構。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的可精確調心的振動臺夾具，其特征是所述支撐盤的上端面的T型槽替換為T型凸緣，且所述底座的T型凸緣替換為T型槽。
全文摘要
本發(fā)明公開一種可精確調心的振動臺夾具，該夾具由振動臺臺面和四個同樣結構的子夾具組成，每個子夾具包括兩個導向支撐板、兩根滑條、支撐快、絲杠、滑塊、支撐盤和底座；且四個子夾具以振動臺臺面的中心孔為對稱中心分布，相鄰的兩個子夾具的絲杠的中心線所形成的夾角為90°，相對的兩個子夾具的絲杠的中心線重合。本發(fā)明能實現(xiàn)底座相對于振動臺臺面的兩個自由度的調節(jié)；且在對大型試件進行振動試驗時，能夠使安裝在底座上的大型試件和夾具的合成重心與振動臺的軸線相重合；本發(fā)明不僅可以確保試件重心通過振動臺臺面中心以減少傾覆力矩的影響，且能實現(xiàn)試件與振動臺臺面或夾具的剛性連接。
文檔編號G01M7/02GK102156034SQ20111007206
公開日2011年8月17日 申請日期2011年3月24日 優(yōu)先權日2011年3月24日
發(fā)明者文祥, 陳章位 申請人:浙江大學