专利名称：机械式同步异步一体的颠簸试验台的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及环境力学试验设备中的模拟运输装置，尤其涉及一种机械
式同步异步一体的颠簸试验台，适用于玩具、电子、家具、礼品、陶瓷、包装 等产品进行模拟运输测试。
背景技术：
随着我国科学技术的迅速发展，对电子器件、仪器仪表及机电产品等的质 量和可靠性提出了更高的要求。而这些产品在运输期间常会受到随机沖击的影 响，比如，在运输过程中在车厢底板上的弹跳，与车厢底板碰撞、摩擦，与车 厢栏板或其它货物撞击等。因此，为了提高产品的质量和可靠性，需要对产品 进行颠簸试验。颠簸试验，即是在实验室内将产品放置于颠簸试验台上，以颠 簸试验台模拟汽车在公路上运输过程中的冲击、振动等实际路况，获取实际工 况对于产品的装卸、运输、包装、封装或内部产品造成的影响，从而得出评价。
现有颠簸试验台主要为液压式，该颠簸试-睑台的四个激振点由液压油缸和 上下支承板构成，在液压油缸和上下支承板间采用球铰机构连接，其优点是能 够在实验室里模拟汽车在公路上运输过程中承受的沖击、振动等实际路况的能 力，但其缺点是液压承载对油源系统要求高，若油源系统发热过多，不仅降低 液压传动系统的效率，浪费动力，温度过高还会带来其它方面的问题。例如， 运动元件发热膨胀，运动间隙变小，从而发生振动卡死现象等。同时液压系统 控制线路繁瑣，球铰机构加工精度要求很高，间隙配合要求高，装配难度大， 成本也就高(必须有整个液压系统支撑)。另外，现有液压式颠簸试验台只能 单独实现同步振动或异步振动，这样在一些试件需要进行同步和异步振动试验 时，就必须同时配备液压同步颠簸试验台和液压异步颠簸试验台，使得试验成 本增力口。
因此本实用新型从改进现有技术角度出发，提供一种机械式同步异步一体 的颠簸试验台，以弥补现有技术中的不足。 发明内容
本实用新型提供了 一种机械式同步异步一体的颠簸试验台，其目的是解决 现有技术中液压式颠簸试验台液压系统控制繁瑣，且只能单独实现同步振动或 异步振动而使得试验成本高的问题。
为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是 一种机械式同步异步一体的颠簸试验台，其台体主要由一底座、 一台面、两传动主轴、四推杆组件、 一电机、同步传动才几构和变速才几构组成；
第一传动主轴和第二传动主轴相互平行，各经轴承转动支承在底座上；第一 传动主轴和第二传动主轴的两端部上各设一推杆组件；所述台面底部对应各推 杆组件向下伸设有连接板；各推杆组件中包括推杆、偏心轮及同步插杆，所述 推杆下部设传动孔，该传动孔中经轴承嵌入偏心轮，而偏心轮再套设连接于对 应的传动主轴上，推杆的上部与台面的连接板以枢轴连接，该枢轴与传动主轴 相平行；并且，在推杆上部和台面的连接板上相对应开设同步插孔，所述同步 插杆有锁定和解锁两工作状态在锁定工作状态同步插杆插入推杆和连接板的 同步插孔中销接；在解锁工作状态同步插杆外置，与推杆和连接板的同步插孔 分离；
所述电机经减速器与上述第一传动主轴连接，该第一传动主轴与第二传动主 轴之间经串接的同步传动机构和变速机构传动连接；所述变速机构包括一中间 传动轴，该中间传动轴与同步传动机构传动连接，中间传动轴上滑移连接有一 双联齿轮，在与其平行轴上设有第一齿轮和第二齿轮，该第一齿轮和第二齿轮 分别对应于双联齿轮的两档齿轮；所述双联齿轮上沿轴向作用有一切换拉杆， 使双联齿轮具有同步和异步两个工作位置，在同步工作位置双联齿轮的一档齿
轮与第一齿轮对应啮合同步传动，在异步工作位置上双联齿轮的另一档齿轮与 第二齿轮对应啮合变速传动。
上述技术方案中的有关内容解释如下
1、上述方案中，所述颠簸试验台的台体还包括两组限位杆组件，它们分别 设在台体两侧，每个限位杆组件由第一竖向杆、第二竖向杆和横向连杆组成， 第一竖向杆由台面底面上向下固定伸设，所述第二竖向杆由底座上向上固定伸 设，第一竖向杆和第二竖向杆端部间铰接连接横向连杆，且其铰接处的铰接轴 平行于传动主轴；该限位杆组件用以控制台面的倾斜角度，真实模拟异步运动。
2、 上述方案中，所述"中间传动轴上滑移连接有一双联齿轮，在与其平行 轴上设有第一齿轮和第二齿轮"中的"与其平行轴"可以是一个单独设置的与 中间传动轴平行的轴，该轴上设置与双联齿轮相对应的第一齿轮和第二齿轮， 该轴再与第二传动主轴同步传动连接；也可以直接是第二传动主轴，第一齿轮 和第二齿轮设在第二传动主轴上，该第二传动主轴与中间传动轴并列设置。
3、 上述方案中，所述同步插杆在锁定工作状态下插入推杆和连接板的同步 插孔中销接，此时切换拉杆拉动双联齿轮在同步工作位置上，并与第二传动主
轴上的第一齿轮啮合同步传动，以此实现颠簸试验台同步运动；同步运动时，
第一传动主轴和第二传动主轴的转速比为1:1，颠簸台台面始终处于水平位置，
并且台面上的每一点均在垂直平面内作一定直径的圓周运动。
所述同步插杆在解锁工作状态下是，同步插杆外置，与推杆和连接板的同 步插孔分离，此时切换拉杆拉动双联齿轮在异步工作位置上，并装上限位杆组 件，第一传动主轴经变速箱后传动后，由双联齿轮与第二主传动主轴上的第二 齿轮啮合异步传动，第二传动主轴的转速降低，使得第一传动主轴和第二传动
主轴的转速比为1:0.9,以此实现颠簸台台面在垂直运动和摆动之间交替变化。
4、 上述方案中，所述双联齿轮指的是将两个模数相同但齿数不同的齿轮做 成一体，同轴"^殳置并相隔一定距离的齿轮。
5、 上述方案中，所述切换拉杆径向上设有同步定位孔和异步定位孔，对应 这些定位孔设有定位插销，该定位插销与同步定位孔配合，对应双联齿轮同步 工作位置，该定位插销与异步定位孔配合，对应双联齿轮异步工作位置；所述 切换拉杆上还设有一空档定位孔，同步定位孔与异步定位孔分别设在该空档定 位孔的两侧，所述定位插销与该空档定位孔配合时，对应双联齿轮在空档工作 位置。
6、 上述方案中，所述同步传动机构由同步齿轮和同步传送带构成，所述同 步齿轮设在传动轴上，同步传动带连接各同步齿轮。
7、 上述方案中，所述四个偏心4仑的偏心距相同。
8、 上述方案中，所述偏心轮的垂直和水平方向分别安装一滑板，该滑板的 前端部与偏心轮接触， 一弹簧作用于该滑板的后端部，对应于该滑板的位移路 径上设有一位移传感器，该位移传感器的作用端作用于该滑板。
本实用新型工作原理是
本实用新型利用同步插杆与推杆和连接板上的同步插孔锁紧或解锁插接配 合，通过切换拉杆拉动双联齿轮在同步工作位置和异步工作位置之间转换，并 同时与第二传动主轴上设有的第一齿轮和第二齿轮啮合传动连接，以此实现该 颠簸试验台同步运动与异步运动之间的转换；
在同步运动时，需先将同步插杆与推杆和连接板上的同步插孔锁紧配合， 再通过切换拉杆将双联齿轮调整到同步工作位置，使其与第二传动主轴上设置 的第一齿轮啮合传动连接，以此保证第一传动主轴和第二传动主轴的转速比为 1:1，颠簸台台面始终处于水平位置，并且台面上的每一点均在垂直平面内作
一定直径的圓周运动。
在异步运动时，需先将同步插杆与推杆和连接板上的同步插孔解锁配合， 再将双联齿轮调整到异步工作位置，使其与第二传动主轴上设置的第二齿轮啮 合传动连接，并将限位杆组件装在台面与台底之间，第一传动主轴经变速机构 传动后，由双联齿轮上另 一齿轮与第二传动主轴上设置的第二齿轮啮合传动连 接，则第二传动主轴的转速降低，第一传动主轴和第二传动主轴的转速比为
1: 0. 9，以此实现颠簸台台面在垂直运动和摆动之间交替变化。
由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点 1 、由于本实用新型采用同步插杆与推杆和连接板上的同步插孔锁紧或解锁 插接配合，通过切换拉杆拉动双联齿轮在同步工作位置和异步工作位置之间转 换，并同时与第二传动主轴上设有的第一齿轮和第二齿轮啮合传动连接，以此 实现该颠簸试验台同步运动与异步运动之间的转换；使得机械式同步异步一体 的颠簸试验台得以实现，避免了以往液压颠簸试验台的液压激振的诸多问题。 2、本实用新型结构简单、安装方便，动态性能好，工作可靠，性价比高， 能够满足市场的不同需求。

附图1为本实用新型实施例结构主视示意图； 附图2为附图1的俯视图，该图拆除了台面及限位杆组件； 附图3为本实用新型实施例双联齿轮及切换拉杆结构示意图； 附图4为本实用新型实施例推杆组件结构示意图； 附图5为本使用新型偏心轮位移传感器安装结构示意图。 以上附图中1、台面；2、推杆；3、偏心轮；4、第一传动主轴；5、同 步插杆；6、同步插孔；7、限位杆组件；8、电机；9、减速器；10、同步传送 带；11、变速箱；12、变速箱输入轴；13、中间传动轴；14、双联齿轮；15、 同步带轮；16、第二传动主轴；17、同步定位孔；18、空档定位孔；19、异步 定位孔；20、切换拉杆；21、定位插销；22、枢轴；23、第二齿轮；24、轴承； 25、连接板；26、底座；27、第一齿轮；28滑板；29、弹簧；3Q、位移传感 器；31、推杆组件。
具体实施方式

以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述 实施例
如图1、图2所示， 一种机械式同步异步一体的颠簸试验台，其台体主要由
一底座26、 一台面1、两传动主轴4、 16、四推杆组件31、 一电才几8、同步传 动才几构和变速一几构纟且成；
第一传动主轴4和第二传动主轴16相互平行，各经轴承24转动支承在底座 26上；第一传动主轴4和第二传动主轴16的两端部上各设一推杆组件31;所 述台面1底部对应各推杆组件31向下伸设有连接板25;如图4所示，各推杆 组件31中包括推杆2、偏心轮3及同步插杆5，所述推杆2下部设传动孔(图 中未示出)，该传动孔中经轴承24嵌入偏心轮3，而偏心轮3再套设连接于对 应的传动主轴4、 16上，推杆2的上部与台面1的连接板25以枢轴22连接， 该枢轴22与传动主轴4、 16相平行；并且，在推杆2上部和台面1的连接板 25上相对应开设同步插孔6，所述同步插杆5有锁定和解锁两工作状态在锁 定工作状态同步插杆5插入推杆2和连接板25的同步插孔6中销接；在解锁工 作状态同步插杆5外置，与推杆2和连接板25的同步插孔6分离；
所述电机8经减速器9与上述第一传动主轴4连接，该第一传动主轴4与 第二传动主轴16之间经串接的同步传动机构和变速机构传动连接；所述同步 传动机构由同步传送带10和同步带轮15构成；所述变速机构包括一密封的变 速箱11，变速箱11内设有一变速箱输入轴12,该变速箱输入轴12与同步传 动机构同步传动连接，在变速箱11内与变速箱输入轴12平行并列设置一中间 传动轴13,该中间传动轴13与变速箱输入轴12同步传动连^妄，中间传动轴 13上滑移连接有一双联齿轮14,在与其平行的第二传动主轴16上设有第一齿 轮27和第二齿轮23,该第一齿轮27和第二齿轮23分别对应于双联齿轮14 的两档齿轮；如图3所示，所述双联齿轮14上沿轴向作用有一切换拉杆20, 所述切换拉杆20上设有同步定位孔17、空档定位孔18和异步定位孔19,同 步定位孔17与异步定位孔19分别设在该空档定位孔18的两侧，对应这些插 孔i殳有定位插销21,该定位插销21与同步定位孔17相配合时，对应双if关齿 轮14的同步工作位置，双联齿轮14的一档齿轮与第一齿轮27对应啮合同步 传动，该定位插销21与异步定位孔19相配合时，对应双联齿轮14的异步工 作位置，双联齿轮14的另一档齿轮与第二齿轮23对应啮合变速传动，所述定 位插销21与该空档定位孔18配合时，对应双联齿轮14在空档工作位置。
所述颠簸试验台的台体还包括两组限位杆组件7,它们分别设在台体两侧， 每个限位杆组件7由第一竖向杆、第二竖向杆和横向连杆组成，第一竖向杆由 台面l底面上向下固定伸设，所述第二竖向杆由底座上向上固定伸设，第一竖 向杆和第二竖向杆端部间铰接连接横向连杆，且其铰接处的铰接轴平行于传动
主轴4、 16;该限位杆组件7用以控制台面的倾斜角度，真实模拟异步运动。
如图5所示，所述偏心轮3的垂直和水平方向分别安装一滑板28，该滑板 28的前端部与偏心轮3接触， 一弹簧29作用于该滑板28的后端部，对应于 该滑板28的位移路径上设有一位移传感器30,该位移传感器30的作用端作 用于该滑板28。
本实用新型利用同步插杆5与推杆2和连接板2 5上的同步插孔6锁紧或解 锁插接配合，通过切换拉杆20拉动双联齿轮14在同步工作位置和异步工作位 置之间转换，并同时与第二传动主轴16上设有的第一齿轮27和第二齿轮23 啮合传动连接，以此实现该颠簸试验台同步运动与异步运动之间的转换；
在同步运动时，需先将同步插杆5与推杆2和连接板25上的同步插孔6 锁紧配合，再通过切换拉杆20将双联齿轮14调整到同步工作位置，使其与第 二传动主轴16上设置的第一齿轮27啮合传动连接，以此保证第一传动主轴4 和第二传动主轴16的转速比为1: 1,颠簸台台面1始终处于水平位置，并且 台面1上的每一点均在垂直平面内作一定直径的圓周运动。
在异步运动时，需先将同步插杆5与推杆2和连接板25上的同步插孔6 解锁配合，再通过切换拉杆20将双联齿轮14调整到异步工作位置，使其与第 二传动主轴16上设置的第二齿轮23啮合传动连接，并将限位杆组件7装在台 面1与底座26之间，第一传动主轴4经变速机构传动后，由双联齿轮14上另 一齿轮与第二传动主轴6上设置的第二齿轮23啮合传动连接，则第二传动主 轴16的转速降低，第一传动主轴4和第二传动主轴16的转速比为1: 0. 9,以 此实现颠簸台台面在垂直运动和摆动之间交替变化。
上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此 项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用 新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵 盖在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1、一种机械式同步异步一体的颠簸试验台，其特征在于:其台体主要由一底座(26)、一台面(1)、两传动主轴(4、16)、四推杆组件(31)、一电机(8)、同步传动机构和变速机构组成；第一传动主轴(4)和第二传动主轴(16)相互平行，各经轴承(24)转动支承在底座(26)上；第一传动主轴(4)和第二传动主轴(16)的两端部上各设一推杆组件(31)；所述台面(1)底部对应各推杆组件(31)向下伸设有连接板(25)；各推杆组件(31)中包括推杆(2)、偏心轮(3)及同步插杆(5)，所述推杆(2)下部设传动孔，该传动孔中经轴承(24)嵌入偏心轮(3)，而偏心轮(3)再套设连接于对应的传动主轴上，推杆(2)的上部与台面(1)的连接板(25)以枢轴(22)连接，该枢轴(22)与传动主轴相平行；并且，在推杆(2)上部和台面(1)的连接板(25)上相对应开设同步插孔(6)，所述同步插杆(5)有锁定和解锁两工作状态:在锁定工作状态同步插杆(5)插入推杆(2)和连接板(25)的同步插孔(6)中销接；在解锁工作状态同步插杆(5)外置，与推杆(2)和连接板(25)的同步插孔(6)分离；所述电机(8)经减速器(9)与上述第一传动主轴(4)连接，该第一传动主轴(4)与第二传动主轴(16)之间经串接的同步传动机构和变速机构传动连接；所述变速机构包括一中间传动轴(13)，该中间传动轴(13)与同步传动机构传动连接，中间传动轴(13)上滑移连接有一双联齿轮(14)，在与其平行轴上设有第一齿轮(27)和第二齿轮(23)，该第一齿轮(27)和第二齿轮(23)分别对应于双联齿轮(14)的两档齿轮；所述双联齿轮(14)上沿轴向作用有一切换拉杆(20)，使双联齿轮(14)具有同步和异步两个工作位置，在同步工作位置双联齿轮(14)的一档齿轮与第一齿轮(27)对应啮合同步传动，在异步工作位置上双联齿轮(14)的另一档齿轮与第二齿轮(23)对应啮合变速传动。
2、 根据权利要求1所述的机械式同步异步一体的颠簸试验台，其特征在于 还包括两组限位杆组件(7),它们分别设在台体两侧，每个限位杆组件(7)由 第一竖向杆、第二竖向杆和横向连杆组成，第一竖向杆由台面底面上向下固定 伸设，所述第二竖向杆由底座上向上固定伸设，第一竖向杆和第二竖向杆端部 间铰接连接横向连杆。
3、根据权利要求1所述的机械式同步异步一体的颠簸试验台，其特征在于 所述第一齿轮(27)和第二齿轮(23)设在第二传动主轴(16)上，该第二传 动主轴(16)与中间传动轴(13)并列设置。
4、根据权利要求1所述的机械式同步异步一体的颠簸试验台，其特征在于 所述偏心轮(3)的垂直和水平方向分别安装一滑板(28),该滑板(28)的前 端部与偏心轮(3)接触， 一弹簧(29)作用于该滑板(28)的后端部，对应于 该滑板(28 )的位移路径上设有一位移传感器(30 ),该位移传感器(30 )的作 用端作用于该滑板(28)。
5、根据权利要求1所述的机械式同步异步一体的颠簸试验台，其特征在于 所述切换拉杆(20 )径向上设有同步定位孔(17 )和异步定位孔(19 )，对应这 些定位孔设有定位插销(21 ),该定位插销(21 )与同步定位孔(17 )配合，对 应双联齿轮同步工作位置，该定位插销(21)与异步定位孔(19)配合，对应 双联齿轮异步工作位置。
专利摘要一种机械式同步异步一体的颠簸试验台，其台体由底座、台面、传动主轴、推杆组件、电机、同步传动机构和变速机构组成；传动主轴经轴承转动支承在底座上；传动主轴的两端部上设有推杆组件；推杆组件包括推杆、偏心轮及同步插杆，所述推杆下部设传动孔，该传动孔中经轴承嵌入偏心轮，偏心轮再套设连接于对应的传动主轴上，在推杆上部和台面的连接板上相对应开设同步插孔，所述同步插杆有锁定和解锁两工作状态该第一传动主轴与第二传动主轴之间经串接的同步传动机构和变速机构传动连接。本方案解决了现有技术中液压式颠簸试验台液压系统控制繁琐，且只能单独实现同步振动或异步振动而使得试验成本较高的问题，提高了颠簸试验台的适用范围，同时节省了试验成本。
文档编号G01M7/02GK201203511SQ20082003712
公开日2009年3月4日 申请日期2008年5月30日 优先权日2008年5月30日
发明者张雷雷, 胡新华, 黄秀君 申请人:苏州试验仪器总厂