本發(fā)明涉及發(fā)動機研究技術(shù)領(lǐng)域,更具體地說,涉及一種轉(zhuǎn)速波動發(fā)生器。
背景技術(shù):
市面上常用的機械裝置中,大部分均包含了發(fā)動機用以提供動力,其中活塞式發(fā)動機的使用較為廣泛。
眾所周知,活塞式發(fā)動機在使用過程中不可避免的會產(chǎn)生有害的機械振動并伴隨著一定的噪音,隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展和人們要求的提高,活塞式發(fā)動機等原動機輸出轉(zhuǎn)速不均勻引起被動機振動、噪聲加大的情況越來越不被接受。如果采用活塞式發(fā)動機成品進行相關(guān)研究,一方面費時費力,并且很難對成品進行實驗操作,在實驗室的環(huán)境下使用成品研究顯然也不太合理,另一方面成品的研究結(jié)果往往不夠理論化,無法準確得出最核心最普適的研究結(jié)果。
綜上所述,如何提供一種在實驗室內(nèi)模擬實際活塞式發(fā)動機等原動機輸出轉(zhuǎn)速不均勻的狀態(tài)的裝置,是目前本領(lǐng)域技術(shù)人員急需解決的問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
有鑒于此,本發(fā)明的目的在于提供一種轉(zhuǎn)速波動發(fā)生器,該轉(zhuǎn)速波動發(fā)生器的結(jié)構(gòu)設(shè)計可以實現(xiàn)在實驗室內(nèi)模擬實際活塞式發(fā)動機等原動機輸出轉(zhuǎn)速不均勻的狀態(tài)。
為了達到上述目的,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
一種轉(zhuǎn)速波動發(fā)生器,包括斜花鍵套和可轉(zhuǎn)動的套設(shè)于斜花鍵套外周的控制套,斜花鍵套的軸向?qū)ΨQ插設(shè)有旋向相反的第一斜花鍵軸和第二斜花鍵軸,第一斜花鍵軸和第二斜花鍵軸分別通過與自身旋向相同的第一內(nèi)斜花鍵和第二內(nèi)斜花鍵與斜花鍵套連接,第一斜花鍵軸與第二斜花鍵軸的長度均小于第一內(nèi)斜花鍵和第二內(nèi)斜花鍵的間距,控制套連接有用于控制自身和斜花鍵套沿斜花鍵套軸向往復運動的驅(qū)動裝置。
優(yōu)選地,上述轉(zhuǎn)速波動發(fā)生器中,第一內(nèi)斜花鍵和第二內(nèi)斜花鍵的螺旋角的角度絕對值相等。
優(yōu)選地,上述轉(zhuǎn)速波動發(fā)生器中,斜花鍵套和控制套之間連接有軸承,斜花鍵套的外周設(shè)有和軸承配合安裝的凸起。
優(yōu)選地,上述轉(zhuǎn)速波動發(fā)生器中,控制套包括對稱設(shè)置的第一殼體和第二殼體,第一殼體和第二殼體可拆卸連接。
優(yōu)選地,上述轉(zhuǎn)速波動發(fā)生器中,控制套最大外徑的兩端均分別連接有驅(qū)動裝置,驅(qū)動裝置連接有用于控制其同步運動的外部結(jié)構(gòu)。
優(yōu)選地,上述轉(zhuǎn)速波動發(fā)生器中,驅(qū)動裝置具體為伺服直線電機、曲柄連桿結(jié)構(gòu)、液壓缸和氣缸其中的一種。
本發(fā)明提供的轉(zhuǎn)速波動發(fā)生器,包括斜花鍵套和可轉(zhuǎn)動的套設(shè)于斜花鍵套外周的控制套,斜花鍵套的軸向?qū)ΨQ插設(shè)有旋向相反的第一斜花鍵軸和第二斜花鍵軸,第一斜花鍵軸和第二斜花鍵軸分別通過與自身旋向相同的第一內(nèi)斜花鍵和第二內(nèi)斜花鍵與斜花鍵套連接,第一斜花鍵軸與第二斜花鍵軸的長度均小于第一內(nèi)斜花鍵和第二內(nèi)斜花鍵的間距,控制套連接有用于控制自身和斜花鍵套沿斜花鍵套軸向往復運動的驅(qū)動裝置。
應(yīng)用本發(fā)明提供的轉(zhuǎn)速波動發(fā)生器時,驅(qū)動裝置驅(qū)動控制套帶動控制套和斜花鍵套一起沿斜花鍵套的軸線運動,使得斜花鍵套與第一斜花鍵軸和第二斜花鍵軸發(fā)生軸向的相對運動,通過控制驅(qū)動裝置的驅(qū)動力來改變控制套往復運動的行程、頻率以及運動速度形態(tài),可以實現(xiàn)在旋轉(zhuǎn)運動傳遞過程中疊加設(shè)定的轉(zhuǎn)速波動即扭轉(zhuǎn)振動的目的,形成需要的不均勻轉(zhuǎn)速輸出,可以模擬往復式發(fā)動機等實際原動機輸出轉(zhuǎn)速波動的狀態(tài),進而針對性地對被動機在輸入轉(zhuǎn)速波動情況下的振動、噪音性能和可靠性進行模擬試驗驗證。該轉(zhuǎn)速波動發(fā)生器結(jié)構(gòu)簡單,便于調(diào)節(jié),應(yīng)用方便。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發(fā)明實施例提供的轉(zhuǎn)速波動發(fā)生器的主視剖面結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明實施例提供的斜花鍵套的主視剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖中標記如下:
斜花鍵套1、第一殼體2、第二殼體3、第一斜花鍵軸4、第二斜花鍵軸5、第一內(nèi)斜花鍵6、第二內(nèi)斜花鍵7、軸承8、凸起9。
具體實施方式
本發(fā)明實施例公開了一種轉(zhuǎn)速波動發(fā)生器,以實現(xiàn)實驗室條件下模擬實際原動機輸出轉(zhuǎn)速波動的狀態(tài),可以有針對性地對轉(zhuǎn)速波動情況進行試驗驗證和研究。
下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。
請參閱圖1和圖2,圖1為本發(fā)明實施例提供的轉(zhuǎn)速波動發(fā)生器的主視剖面結(jié)構(gòu)示意圖,圖2為本發(fā)明實施例提供的斜花鍵套的主視剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
本發(fā)明的實施例提供了一種轉(zhuǎn)速波動發(fā)生器,包括斜花鍵套1和可轉(zhuǎn)動的套設(shè)于斜花鍵套1外周的控制套,斜花鍵套1的軸向?qū)ΨQ插設(shè)有旋向相反的第一斜花鍵軸4和第二斜花鍵軸5,第一斜花鍵軸4和第二斜花鍵軸5分別通過與自身旋向相同的第一內(nèi)斜花鍵6和第二內(nèi)斜花鍵7與斜花鍵套1連接,第一斜花鍵軸4與第二斜花鍵軸5的長度均小于第一內(nèi)斜花鍵6和第二內(nèi)斜花鍵7的間距,控制套連接有用于控制自身和斜花鍵套1沿斜花鍵套1軸向往復運動的驅(qū)動裝置。
應(yīng)用上述實施例提供的轉(zhuǎn)速波動發(fā)生器時,驅(qū)動裝置驅(qū)動控制套帶動控制套和斜花鍵套1一起沿斜花鍵套1的軸線運動,使得斜花鍵套1與第一斜花鍵軸4和第二斜花鍵軸5發(fā)生軸向的相對運動,通過控制驅(qū)動裝置的驅(qū)動力來改變控制套往復運動的行程、頻率以及運動速度形態(tài),可以實現(xiàn)在旋轉(zhuǎn)運動傳遞過程中疊加設(shè)定的轉(zhuǎn)速波動即扭轉(zhuǎn)振動的目的,形成需要的不均勻轉(zhuǎn)速輸出,可以模擬往復式發(fā)動機等實際原動機輸出轉(zhuǎn)速波動的狀態(tài),進而針對性地對被動機在輸入轉(zhuǎn)速波動情況下的振動、噪音性能和可靠性進行模擬試驗驗證。該轉(zhuǎn)速波動發(fā)生器結(jié)構(gòu)簡單,便于調(diào)節(jié),應(yīng)用方便。
上述結(jié)構(gòu)設(shè)計中,第一斜花鍵軸4與第二斜花鍵軸5的長度均小于第一內(nèi)斜花鍵6和第二內(nèi)斜花鍵7的間距,可以防止斜花鍵套1做軸向運動時發(fā)生干涉,即避免第一內(nèi)斜花鍵6和第二斜花鍵軸5接觸、避免第二內(nèi)斜花鍵7和第一斜花鍵軸4接觸,以免影響實驗結(jié)果的準確性。這里的斜花鍵軸的長度指的是和內(nèi)斜花鍵可接觸的有效鍵長,與鍵連接無關(guān)的長度部分不算在內(nèi)。
為了優(yōu)化上述實施例中第一內(nèi)斜花鍵6和第二內(nèi)斜花鍵7的使用效果,第一內(nèi)斜花鍵6和第二內(nèi)斜花鍵7的螺旋角的角度絕對值相等。優(yōu)選第一內(nèi)斜花鍵6和第二內(nèi)斜花鍵7的螺旋角的角度絕對值相等,使內(nèi)斜花鍵動力傳遞中產(chǎn)生的作用于斜花鍵套1的軸向力大小相等,方向相反,互相抵消,避免了軸向力對斜花鍵套1的損壞。當然,斜花鍵套1的兩個內(nèi)斜花鍵的螺旋角的角度絕對值也可以不相等,便于在需要時利用其創(chuàng)造相應(yīng)的試驗條件。
為了優(yōu)化上述實施例中斜花鍵套1的使用效果,斜花鍵套1和控制套之間連接有軸承8,斜花鍵套1的外周設(shè)有和軸承8配合安裝的凸起9。優(yōu)選斜花鍵套1通過凸起9和控制套軸承8連接,使得斜花鍵套1相對于控制套的轉(zhuǎn)動更加靈活順暢,減少了斜花鍵套1轉(zhuǎn)動的摩擦力,有效延長了斜花鍵套1和控制套的使用壽命。值得一提的是,軸承8可以優(yōu)選采用推力軸承,能更好地適應(yīng)斜花鍵套1往復軸向運動的狀態(tài)。
為了優(yōu)化上述實施例中控制套的使用效果,控制套包括對稱設(shè)置的第一殼體2和第二殼體3,第一殼體2和第二殼體3可拆卸連接。優(yōu)選控制套包括可拆卸連接的一對第一殼體2和第二殼體3,使得斜花鍵套1以及軸承8的安裝和拆卸都較為方便,當其中任意零部件損壞時都可以及時拆開控制套進行更換,避免耽誤試驗進度。
為了優(yōu)化上述實施例中驅(qū)動裝置的使用效果,控制套最大外徑的兩端均分別連接有驅(qū)動裝置,驅(qū)動裝置連接有用于控制其同步運動的外部結(jié)構(gòu)。優(yōu)選控制套最大外徑的兩端均分別連接有同步運動的驅(qū)動裝置,使得控制套的兩端受到同步的均勻的往復施加的外力,控制套的運動過程更過得到更加精確和可靠的控制。
可以理解的是,驅(qū)動裝置具體為伺服直線電機、曲柄連桿結(jié)構(gòu)、液壓缸和氣缸其中的一種。優(yōu)選采用上述驅(qū)動裝置中的一種,可以在一定成本的基礎(chǔ)上得到較穩(wěn)定的驅(qū)動力,當然對驅(qū)動裝置的類型并不做限定,其他可以實現(xiàn)往復驅(qū)動過程的驅(qū)動裝置均可。
本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述,每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處,各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。
還需要說明的是,在本說明書中,諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來,而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關(guān)系或者順序。而且,術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含,從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素,而且還包括沒有明確列出的其他要素,或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下,由語句“包括一個……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。
對所公開的實施例的上述說明,使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的,本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下,在其它實施例中實現(xiàn)。因此,本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例,而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。