一种适用于高速旋转下的偏心块
阅读说明：本技术 一种适用于高速旋转下的偏心块 (Eccentric block suitable for high-speed rotation ) 是由 王建强 陈永辉 徐健 潘凯 董万元 于 2021-09-01 设计创作，主要内容包括：本申请涉及振动机械技术领域,为一种适用于高速旋转下的偏心块,包括底盘、第一固定件、固定半圆和活动半圆；所述底盘的中部中心通孔,所述第一固定件设于中心通孔内并连接于底盘与转轴之间,所述固定半圆和活动半圆分别设于底盘的同侧不同位置,所述固定半圆与底盘相互固定；所述底盘对应活动半圆的位置处开设有沿着长度方向能够靠近或远离固定半圆的方向设置的滑移槽,所述滑移槽与活动半圆之间设有与滑移槽滑移配合的滑移件,所述活动半圆通过滑移件能够靠近或远离固定半圆。能够对发动机旋转不平衡振动进行有效模拟,以为发动机传递振动试验提供有效的振动载荷输入。(The application relates to the technical field of vibration machinery, in particular to an eccentric block suitable for high-speed rotation, which comprises a chassis, a first fixing piece, a fixed semicircle and a movable semicircle; the first fixing piece is arranged in the central through hole and connected between the chassis and the rotating shaft, the fixed semicircle and the movable semicircle are respectively arranged at different positions on the same side of the chassis, and the fixed semicircle and the chassis are mutually fixed; the chassis is corresponding to the position department of activity semicircle and is offered the groove of sliding that can be close to or keep away from the direction setting of fixed semicircle along length direction, it slides the complex sliding member with the groove of sliding to slide to be equipped with between groove and the activity semicircle, the activity semicircle can be close to or keep away from fixed semicircle through sliding member. The method can effectively simulate the rotation unbalance vibration of the engine to provide effective vibration load input for the engine transmission vibration test.)
技术领域
本申请属于振动机械技术领域，特别涉及一种适用于高速旋转下的偏心块。
背景技术
航空发动机振动主要由于转子不平衡振动导致，传统的基于激振器/振动台的振动载荷加载方法，由于激振杆等部件带来的附加刚度导致边界改变，进一步将会影响载荷的传递特性等。因此亟待设计一种可在高速旋转下的偏心块，利用伺服电机带动转轴上的偏心块旋转，模拟发动机旋转不平衡振动的基本特征，为发动机振动传递试验提供振动载荷输入。
发明内容
本申请的目的是提供了一种适用于高速旋转下的偏心块，以解决现有技术中振动传递载荷试验中发动机旋转不平衡振动的基本特征难以模拟的问题。
本申请的技术方案是：一种适用于高速旋转下的偏心块，包括底盘、第一固定件、固定半圆和活动半圆；所述底盘的中部为中心通孔，所述第一固定件设于中心通孔内并连接于底盘与转轴之间，所述固定半圆和活动半圆分别设于底盘的同侧不同位置，所述固定半圆与底盘相互固定；所述底盘对应活动半圆的位置处开设有沿着长度方向能够靠近或远离固定半圆的方向设置的滑移槽，所述滑移槽与活动半圆之间设有与滑移槽滑移配合的滑移件，所述活动半圆通过滑移件能够靠近或远离固定半圆；所述活动半圆与底盘之间设有在活动半圆移动到其行程的任意位置时，能够将活动半圆固定的第二固定件。
优选地，所述滑移件包括第一螺钉和方螺母，所述活动半圆上开设有第二螺孔，所述第一螺钉螺纹连接于第二螺孔上，所述方螺母螺纹连接于第一螺钉的末端；所述滑移槽包括U型槽和矩形槽，所述U型槽位于矩形槽和第一螺钉的头部之间，所述U型槽的宽度小于方螺母和矩形槽的宽度，所述方螺母滑移配合于矩形槽内。
优选地，所述U型槽上标有刻度值。
优选地，所述固定半圆的侧壁上开设有第三螺孔，所述底盘对应固定半圆的位置处开设有螺纹通孔，所述第三螺孔内连接有固定螺钉并且固定螺钉的末端螺纹连接在螺纹通孔内。
优选地，所述第二螺孔和第三螺孔均为沉头孔。
优选地，所述第二固定件包括方形凸台、调节螺钉和调节背螺母；所述底盘对应方形凸台的位置处开设有与滑移槽平行设置的固定槽，所述方形凸台与固定槽滑移配合；所述底盘的外壁上开设有与固定槽连通的第一螺孔，所述调节螺钉与第一螺孔螺纹配合并且末端能够伸入至固定槽内与方形凸台相抵，所述调节背螺母螺纹连接于调节螺钉上并位于调节背螺母的头部与底盘外壁之间。
优选地，所述第一固定件共有两组并在的底盘的中心通孔内对称设置，所述第一固定件包括轴瓦和沉头螺钉，所述轴瓦同轴设于底盘的中心通孔内，所述轴瓦上开设有第三螺孔，所述沉头螺钉螺纹连接于底盘、第三螺孔内并能够锁紧固定于转轴上。
优选地，所述底盘上设有空心凸台，所述空心凸台的内壁与轴瓦的外壁相贴，所述空心凸台上开设有与第二螺孔连通的第一沉头孔，所述沉头螺钉螺纹连接于第一沉头孔内。
优选地，所述底盘远离活动半圆一侧的侧壁上开设有调节凹槽。
优选地，所述调节凹槽为圆心在底盘轴线处的扇形结构。
本申请的一种适用于高速旋转下的偏心块，底盘的中心位置通过第一固定件固定于转轴上，通过设置固定半圆和活动半圆，活动半圆通过滑移件能够靠近或远离固定半圆，从而有效调节偏心量，通过调节不同的偏心量，能够对发动机旋转不平衡振动的各种实际情况进行有效模拟，以对发动机振动传递试验提供振动载荷输入。
优选地，通过在活动半圆上连接第一螺钉，在第一螺钉的末端连接方螺母，通过在底盘上开设U型槽和矩形槽，第一螺钉穿过U型槽伸入至矩形槽内，方螺母与矩形槽滑移配合，U型槽的宽度小于矩形槽和方螺母以能够防止方螺母脱出，实现偏心量的稳定调节。
附图说明
为了更清楚地说明本申请提供的技术方案，下面将对附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述的附图仅仅是本申请的一些实施例。
图1为本申请整体结构示意图；
图2为本申请底盘与方螺母的配合结构示意图；
图3为本申请活动半圆一侧结构示意图；
图4为本申请底盘一侧结构示意图；
图5为本申请底盘另一侧结构示意图；
图6为本申请第一螺钉与方螺母的连接结构示意图；
图7为本申请固定半圆结构示意图；
图8为本申请活动半圆另一侧结构示意图；
图9为本申请调节螺钉与调节背螺母的结构示意图；
图10为本申请轴瓦结构示意图；
图11为本申请沉头螺钉结构示意图。
1、轴瓦；2、底盘；3、固定半圆；4、活动半圆；5、固定螺钉；6、方螺母；7、调节螺钉；8、调节背螺母；9、沉头螺钉；10、中心通孔；11、空心凸台；12、沉头孔；13、U型槽；14、固定槽；15、第一螺孔；16、调节凹槽；17、螺纹通孔；18、矩形槽；19、第二螺孔；20、方形凸台；21、第一螺钉；22、第三螺孔。
具体实施方式
为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行更加详细的描述。
一种适用于高速旋转下的偏心块，如图1、图2所示，包括底盘2、第一固定件、固定半圆3和活动半圆4。底盘2呈圆盘结构并且中部为中心通孔10(结合图4)，用于与转轴配合，第一固定件设于中心通孔10内用于连接底盘2和转轴，固定半圆3和活动半圆4位于底盘2的同侧不同位置，在图1中固定半圆3和活动半圆4为上下设置，固定半圆3和活动半圆4相互之间不接触。
固定半圆3固定在底盘2上，底盘2对应活动半圆4的位置处开设有沿着长度方向能够靠近或远离固定半圆3的方向设置的滑移槽，在图2中滑移槽为竖直设置，滑移槽与活动半圆4之间设有与滑移槽滑移配合的滑移件，活动半圆4通过滑移件能够靠近或远离固定半圆3。
并且底盘2上设有第二固定件，活动半圆4到其行程的任意位置时，通过第二固定件能够将其固定。
装配时将底盘2套入转轴，通过第一固定件将底盘2与转轴相互固定，根据需要的偏心量调节活动半圆4与固定半圆3之间的距离，调节完成后再通过第二固定件将活动半圆4固定，在进行测试时通过伺服电机带动偏心块高速旋转，模拟发动机旋转不平衡振动的基本特征，从而为发动机振动传递试验提供有效的振动载荷输入。对于需要不同偏心量的试验，只需要改变固定半圆3和活动半圆4之间的距离即可，测量方便，并且结构简单、零件数量少、安装方便、在试验过程中风阻较小，能够保证试验的精度。
如图1、图2、图3所示，优选地，滑移件包括第一螺钉21和方螺母6，方螺母6设于第一螺钉21的末端，活动半圆4上开设有第二螺孔19，第一螺钉21螺纹连接于第二螺孔19上，方螺母6螺纹连接于第一螺钉21的末端。
如图4、图5、图6所示，滑移槽包括U型槽13和矩形槽18，U型槽13位于矩形槽18和第一螺钉21的头部之间，U型槽13的两个半圆的圆心距离为20mm，U型槽13的宽度小于方螺母6和矩形槽18的宽度，第一螺钉21的末端穿过U型槽13伸入至矩形槽18，方螺母6滑移配合于矩形槽18内。
第一螺钉21固定于活动半圆4上，需要调节偏心量时，移动活动半圆4，方螺母6在矩形槽18内竖直上下滑动，U型槽13能够对方螺母6进行限位，防止方螺母6横向移动，从而保证活动半圆4调节的精度。
优选地，U型槽13上标有刻度值，通过刻度值能够直接得出活动半圆4的移动位置所对应的偏心量，较为方便。
如图1、图5、图7所示，优选地，固定半圆3的侧壁上开设有第三螺孔22，底盘2对应固定半圆3的位置处开设有螺纹通孔17，第三螺孔22内连接有固定螺钉5并且固定螺钉5的末端螺纹连接在螺纹通孔17内。通过拧紧固定螺钉5将固定半圆3稳定固定在底盘2上。
优选地，第二螺孔19和第三螺孔22均为沉头孔，沉头孔的设置使得偏心块在转动时螺栓不会造成额外的风阻。
如图1、图8、图9所示，优选地，第二固定件包括方形凸台20、调节螺钉7和调节背螺母8，底盘2对应方形凸台20的位置处开设有与滑移槽平行设置的固定槽14，方形凸台20与固定槽14滑移配合，底盘2的外壁上开设有与固定槽14连通的第一螺孔15，调节螺钉7与第一螺孔15螺纹配合并且末端伸入至固定槽14内与方形凸台20相抵，调节背螺母8螺纹连接于调节螺钉7上并位于调节背螺钉的头部和底盘2外壁之间。
在活动半圆4调节距离时，调节螺钉7与方形凸台20不接触；当偏心量调节完成之后，将调节螺钉7拧如至与方形凸台20相抵的位置处并拧紧，而后拧紧调节背螺母8，实现对活动半圆4的稳定固定，防止活动半圆4在高速旋转下发生偏移。
如图1、图10、图11所示，优选地，第一固定件共有两组并在底盘2的中心通孔10内对称设置，第一固定件包括轴瓦1和沉头螺钉9，轴瓦1同轴设于底盘2的中心通孔10内，轴瓦1上开设有第三螺孔22，沉头螺钉9螺纹连接于第三螺孔22内并能够锁紧固定于转轴上。
通过将沉头螺钉9拧紧，将底盘2、轴瓦1和转轴三者相互连接，实现固定。
优选地，底盘2上设有空心凸台11，空心凸台11的内壁与轴瓦1的外壁相贴，空心凸台11上开设有与第二螺孔19连通的第一沉头孔12，沉头螺钉9螺纹连接于的第一沉头孔12内。通过设置空心凸台11对轴瓦1进行限位，实现稳定固定，通过设置第一沉头孔12，保证偏心块在旋转式沉头螺钉9不会带来额外的风阻。
优选地，底盘2远离活动半圆4一侧的侧壁上开设有调节凹槽16。由于U型槽13、矩形槽18、固定槽14的设置会导致底盘2一侧的重量减少，底盘2的重心发生变化，调节凹槽16的设置能够平衡底盘2的重心位置，使重心保持在底盘2的重心位置，以保证偏心块在高速旋转下的稳定。
优选地，调节凹槽16为圆心在底盘2轴线处的扇形结构，圆心在底盘2轴线的设置能够有效的平衡重心，保证底盘2的平衡。
偏心块经过紧密装配，适用于0～20000R/min转速内的偏心旋转激励，并且在15000R/min转速下可实现0～5000N的无级调整，能够满足某国产发动机研制相关试验中转速及激振力的需求。底盘2的中心通孔10直径可以根据具体情况进行设计，能够适合多种高速转轴的需要。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
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