液压振动台的设计+CAD图纸(3)
（2）振动频率范围0.2-5Hz可调，振动幅值范围2-10mm可调；
（3）按所需的振动曲线进行带载振动；
（4）振动系统必须稳定，且幅值误差小于0.02mm。
2.2 液压振动台的结构概述
本次设计的液压振动台是立式液压振动台，所以采用竖直方向的液压伺服缸来驱动振动台。其结构示意图如图1.1所示：
图2.1 振动台结构示意图
信号源输入的控制信号通过控制器进入放大器被转换、放大，然后施加到伺服阀上，控制了伺服阀阀口的开启与关闭，从而改变液压缸活塞的运动方向，形成往复运动。置于液压缸活塞杆中的位移传感器将检测到的信号反馈给控制器，对液压缸的运动产生进一步的调节。
可以实现振动的结构有凸轮机构、螺旋机构等。如图2.2所示，利用凸轮实现振动，电机驱动凸轮连续运转，凸轮的运动轨迹决定了振动台的上下位移。该机构适合大幅度，大功率的驱动。凸轮由电机驱动，振动频率取决于电机的速度调节方式，调节电机转速可改变机构的振动频率。但由于凸轮的机械结构尺寸无法改变，故振幅不可调节。同时，该机构的工作状态受环境影响较大，噪声大，长时间使用凸轮产生磨损，精度大大降低。不能满足设计要求，故本课题中不采用该方案。
图2.2 凸轮机构振动台
螺旋机构实现振动，如图2.3所示，由伺服电机驱动丝杠螺母副运转，螺母带动振动台上下运行。伺服电机控制精度较高，运转平稳，速度响应性能好。系统振动频率取决于伺服电机的速度，调节伺服电机转速可改变机构的振动频率。然而伺服电机负载能力不强，重载时无法负荷，会发生电机抖动现象，严重时会造成损坏。螺旋机构结构简单，制造方便，运动准确，工作平稳，噪声小。但选择螺纹导程角时需仔细、合理，否则会发生自锁，且螺旋机构效率较低，螺杆与螺母的啮合程度对振幅和振动的平稳性有影响，长时间磨损会导致螺杆与螺母之间的缝隙加大，使机构精度降低。工作环境对螺杆性能也有较大影响，过载易发生螺杆折断。
图2.3 螺旋机构振动台
利用液压实现振动时，信号源向伺服控制器输入振动波形函数，振动台能跟随伺服油缸作成比例的振动运动。位移传感器将检测到的位移信号反馈给伺服控制器。液压缸结构简单，工作可靠，方便进行无级调速，调速范围大，功率质量比大，易实现自动化控制和过载保护，运动平稳，原件能自我润滑，寿命长。缺点是：较高压力下会发生泄露，出现液压冲击和空穴现象时会产生振动和噪声，不宜用于远距离传动且不适合在高温和低温下工作。液压振动台与其他形式的振动台相比具有激振功率大、体积小、抗偏载能力强、控制性能好、无磁场干扰、可靠性高、能够得到不同形状波形等优点。由于输出功率大, 可以激振大质量的物体, 可以获得较大的速度、加速度和较高的振动频率。从而适应于各种不同场合的需求。
综上所述，液压振动台与其他形式的振动台相比具有激振功率大、体积小、抗偏载能力强、控制性能好、无磁场干扰、可靠性高、能够得到不同形状波形等优点。由于输出功率大, 可以激振大质量的物体, 可以获得较大的速度、加速度和较高的振动频率。从而适应于各种不同场合的需求。因此，本课题选用液压系统来实现振动要求。