CN117419880A - 航空零部件环境可靠性通用试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种航空零部件环境可靠性通用试验装置，包括：基台；基台上设置有两组安装架，所述安装架上均设置有振动器；安装架上均设置有振动测试架，所述振动测试架的上端均设置有测试调节装置；测试调节装置的上端均设置有夹持机构；测试调节装置还包括设置在振动测试架上的电机D，所述环架上设置有齿圈，所述电机D的输出轴上连接有控制齿轮，所述控制齿轮和齿圈啮合连接，两组所述滑轨架呈同心圆分布且高度不同。本发明可适应不同试验情况下的测试需求，实现对不同工件进行不同测试条件的环境可靠性振动试验。

Description

航空零部件环境可靠性通用试验装置

技术领域

本发明属于环境可靠性试验设备技术领域，具体涉及一种航空零部件环境可靠性通用试验装置。

背景技术

环境可靠性试验是评估产品在各种恶劣的环境条件下是否能够正常运行的重要手段之一，在航空技术领域，对航空零部件进行各种条件下的环境可靠性测试是航空零部件性能测试中的一项重要考核项目。其中，振动是一个常见的环境因素，很多精密型产品或形状不规则的产品在运输和使用过程中都受到来自各个方向的应力。为了确保产品在振动环境下的可靠性，就需要对其进行振动试验。

现有的振动环境测试设备通常只能够适用于一种或几种规格的航空零部件的测试，导致在航空零部件的测试中需要根据不同的零部件测试需要来匹配不同的振动测试设备，大大增加了测试成本。如现有的一种型号为Y5015-1/ZF的架式结构机械振动装置（5Hz-80Hz，最大负载15kg，最大位移50mm），该装置只能用于对具有安装盘的管状产品进行单一轴向的低频振动试验，若是需要对其它产品如电路板、簧管等元器件进行多方位的振动可靠性试验，则需要设置多台装置、多套夹具来进行试验，且仅能够实现正交三轴向的试验，振动角度往往无法调节。这种振动装置对产品的形状要求以及应力施加的方式、角度等有很大的局限性，导致设备的适用性和实用性下降，造成测试使用成本的增加，并延长了测试周期，而影响到航空零部件产品的研发、交付进度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种航空零部件环境可靠性通用试验装置，以解决现有测试设备通用性不好的问题，以满足不同航空零部件产品测试的需求。

本发明通过下述技术方案实现：

航空零部件环境可靠性通用试验装置，包括：

基台；

所述基台上设置有两组安装架，所述安装架上均设置有振动器；

所述安装架上均设置有振动测试架，所述振动测试架的上端均设置有测试调节装置；

所述测试调节装置的上端均设置有夹持机构，所述测试调节装置包括安装在振动测试架上端的滑轨架，所述滑轨架设置为半环状，所述滑轨架的内部设置滑槽，所述滑槽的内部插设有环架，所述环架上设置有底板，所述底板上设置有电动伸缩杆，所述电动伸缩杆的驱动杆前端连接有台板，所述台板上设置有电机C，所述电机C的输出轴上连接有夹持机构；

所述测试调节装置还包括设置在振动测试架上的电机D，所述环架上设置有齿圈，所述电机D的输出轴上连接有控制齿轮，所述控制齿轮和齿圈啮合连接，两组所述滑轨架呈同心圆分布且分别被设置在不同的高度上。

在一些实施例中，所述夹持机构包括连接在电机C输出轴上的夹块，所述夹块上设置有凸面、凹面和两组平面，所述平面上设置有均匀分布的凸起。

在一些实施例中，所述振动测试架包括设置在安装架上的转台，所述安装架的下端连接有电机A，所述电机A的输出轴和转台传动连接，所述转台上设置有两组侧板，两组侧板之间设置有转槽，两组侧板之间设置有支撑架，所述支撑架通过铰接轴与侧板之间转动连接，所述侧板上设置有电机B，电机B的输出轴和铰接轴连接驱动支撑架转动，所述滑轨架连接在支撑架的上端。

在一些实施例中，所述支撑架的上端连接有安装板，所述电机D设置在安装板上。

在一些实施例中，两组所述侧板上均设置有调节槽，所述调节槽内插设有限位销，所述侧板的上端面设置有呈等距离分布的限位螺纹孔，所述限位销上设置有限位孔，所述限位螺纹孔内插设有和限位孔相适配的限位螺栓。

在一些实施例中，所述调节槽以铰接轴为圆心呈弧状设置。

在一些实施例中，所述支撑架上端连接有横杆，所述横杆和支撑架呈垂直分布，所述横杆两端均连接有支撑杆，两组所述支撑杆连接在滑轨架的两端，所述支撑架上设置有加强筋。

在一些实施例中，所述滑轨架、环架均设置为半环状，所述滑轨架和环架的周长相等。

在一些实施例中，所述环架的下端表面设置有呈等距离圆周分布的球形限位槽，所述球形限位槽内设置有滚珠。

在一些实施例中，所述环架两侧均设置有弧形限位槽，所述弧形限位槽配合设置于滑槽内，所述滑槽上设置有与弧形限位槽相适配的限位挡块。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

通过在基台上安装有两组安装架，两组安装架上均安装有振动测试架、测试调节装置、夹持机构，通过两组测试调节装置控制两组夹持机构独立运行，可以对不同大小的待测试工件进行夹持固定，并且夹持机构对工件进行夹持固定时，具有多种适配性，可以形成不同的夹持效果，增加本装置的适用性，并且两组安装架上均安装有振动器，通过振动器驱动振动测试架、测试调节装置、夹持机构进行振动，进一步对两组夹持机构上夹持的工件进行环境可靠性振动试验，提高了装置的通用性和实用性。

通过设置两组测试调节装置以对夹持机构进行独立调节，使得两组夹持机构可以实现从不同方位对工件表面不同的位置进行夹持固定，进一步增加夹持机构对待试验工件夹持的便捷性和通用性。

通过对振动测试架的结构设置，当测试调节装置控制夹持机构对不同的工件进行夹持固定后，通过振动器运行可驱动振动测试架带动测试调节装置、夹持机构进行振动模拟，而振动测试架可以控制夹持机构夹持工件振动过程中进行一定幅度的摆动，从而控制夹持机构上夹持的工件在摆动过程中进行环境可靠性振动试验，以适应不同试验情况下的测试需求，实现对不同工件进行不同测试条件的环境可靠性振动试验。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明航空零部件环境可靠性通用试验装置结构示意图；

图2为本发明航空零部件环境可靠性通用试验装置结构主视图；

图3为本发明航空零部件环境可靠性通用试验装置结构仰视示意图；

图4为本发明航空零部件环境可靠性通用试验装置部分结构示意图；

图5为本发明航空零部件环境可靠性通用试验装置安装架结构示意图；

图6为本发明航空零部件环境可靠性通用试验装置安装架部分结构示意图；

图7为本发明航空零部件环境可靠性通用试验装置测试调节装置结构示意图；

图8为本发明航空零部件环境可靠性通用试验装置测试调节装置结构仰视示意图；

图9为本发明航空零部件环境可靠性通用试验装置测试调节装置部分结构***示意图；

图10为本发明航空零部件环境可靠性通用试验装置夹持机构结构示意图。

其中：

1、基台；2、安装架；3、振动器；

4、振动测试架；401、转台；402、电机A；403、侧板；404、转槽；405、铰接轴；406、支撑架；407、电机B；408、滑槽；409、限位销；410、限位螺纹孔；411、限位孔；412、限位螺栓；413、横杆；414、支撑杆；415、安装板；416、加强筋；

5、测试调节装置；501、滑轨架；502、滑槽；503、环架；504、底板；505、电动伸缩杆；506、台板；507、电机C；508、齿圈；509、电机D；510、控制齿轮；511、球形限位槽；512、滚珠；513、限位挡块；514、弧形限位槽；

6、夹持机构；601、夹块；602、凸面；603、凹面；604、平面；605、凸起。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

请参阅图1-10，本实施例中的航空零部件环境可靠性通用试验装置，包括：

基台1；

基台1上安装有安装架2、振动器3、振动测试架4、测试调节装置5和夹持机构6，用于工件的环境可靠性试验。

基台1的两侧均安装有安装架2，安装架2上均安装有振动器3、振动测试架4、测试调节装置5、夹持机构6，通过两组夹持机构6可以对不同大小、不同规格的工件进行夹持固定；同时，测试调节装置5可以调节夹持机构6的夹持方位和夹持角度。

测试调节装置5通过振动测试架4安装在安装架2上，安装架2上安装有振动器3，当夹持机构6对待测试工件进行夹持固定后，开启振动器3，驱动安装架2进行振动，进一步驱动振动测试架4同步振动，进而对夹持机构6上夹持的工件进行环境可靠性振动试验。

参照图4、图5和图6，振动测试架4包括设置在安装架2上的转台401，同时安装架2的下端设置有电机A402，电机A402的输出轴和转台401传动连接，通过电机A402可以驱动转台401在安装架2上转动，进一步改变振动测试架4在安装架2上的角度朝向，方便形成不同的角度进行试验。

转台401的表面连接有两组侧板403，两组侧板403之间设置有转槽404，同时两组侧板403之间插设有铰接轴405，两组侧板403之间设置支撑架406，支撑架406通过铰接轴与两组侧板之间转动连接。支撑架406通过铰接轴405在侧板403上的铰接安装，可以在转槽404内进行转动，从而能够改变支撑架的倾斜角度，进一步方便夹持机构6对工件的夹持，并能够实现在不同倾斜角度状态下进行环境可靠性振动试验。

侧板403上安装有电机B407，电机B407的输出轴和铰接轴405传动连接，通过电机B407可以控制铰接轴405进行转动，实现支撑架406倾斜角度的调节。

参照图7、图8和图9，测试调节装置5包括安装在支撑架406上端的滑轨架501，滑轨架501设置为半环状，并且滑轨架501的内部设置滑槽502，滑槽502的内部插设有环架503，环架503设置为配合的半环状，并且环架503和滑轨架501的长度相等，使环架503可在滑轨架501内大幅度的转动，实现环架503在滑轨架501上沿圆周方向的运动。

环架503上端设置有底板504，底板504的上端表面连接有电动伸缩杆505，电动伸缩杆505的驱动杆前端连接有台板506，台板506上安装有电机C507，夹持机构6连接到电机C507的输出轴上。

参照图10，夹持机构6包括连接在电机C507输出轴上的夹块601，夹块601的表面设置有凸面602、凹面603和两组平面604，其中一组平面604的表面设置有均匀分布的凸起605，通过电机C507驱动夹块601转动，可以改变夹块601和工件的接触面，根据不同形状的工件，调整夹块的夹持部位，适应对不同形状工件进行夹持的需求，以达到更好的夹持效果。该夹持机构作为一种辅助设置，通过不同的面在夹持时具有不同的接触面积，适用于不同外形的工件。

夹持机构6、测试调节装置5均安装于振动测试架4上，振动测试架4转动时会同步控制夹持机构6和测试调节装置5转动；即这里的夹持机构6只用于对工件的夹持固定，然后通过调整振动测试架4的整体角度，在实现对不同工件进行稳定装夹的同时，满足不同测试条件下测试的需求。

两组夹持机构6分别安装在两组测试调节装置5上，两组测试调节装置5呈对称发布，通过两组电动伸缩杆505驱动台板506进行运动，改变两组夹持机构6的间距，实现对不同大小的工件进行夹持固定。

环架503的外表面连接有齿圈508，同时支撑架406上设置有安装板415，安装板415上设置电机D509，电机D509的输出轴上连接有控制齿轮510，控制齿轮510和齿圈508啮合连接，因此当电机D509开启驱动控制齿轮510转动，通过控制齿轮510啮合齿圈508带动环架503转动，通过环架503在滑槽502内转动可以改变，从而改变两组夹持机构6的相对方位，方便两组夹持机构6从不同的角度对工件进行夹持固定。

环架503的下端表面设置有呈等距离沿圆周分布的球形限位槽511，并且球形限位槽511内设置有滚珠512，滚珠512配合设置在滑槽502内，通过滚珠512使环架503在滑槽502内的滑动摩擦转换为滚动摩擦，可以减少环架503在滑槽502内转动的摩擦力，提高环架503在滑槽502内转动的流畅度和稳定性，并提高测试调节装置5对夹持机构6的控制调节的快速性。

环架503的两侧表面均设置有弧形限位槽514，弧形限位槽设置于滑槽502内，同时滑槽502内设置有与弧形限位槽514相适配的限位挡块513，通过限位挡块513与弧形限位槽514之间的配合，使得环架503在滑槽502内滑动的路径被限定，使环架503在滑槽502内稳定转动的同时，避免环架503从滑槽502内滑落。

由于两组测试调节装置5中的两组滑轨架501设置在不同的高度上，使两组环架503在两组滑轨架501内滑动时，不会发生接触限位，并且两组滑轨架501呈同心圆分布，进一步控制两组环架503的滑动路径为完整的圆形，可以实现对工件任意方向的夹持固定。

在一实施例中，两组侧板403的表面均设置有调节槽408，同时调节槽408内插设有限位销409，而侧板403的上端表面设置有呈等距离分布的限位螺纹孔410，限位销409上设置有限位孔411，限位螺纹孔410内插设有和限位孔411相适配的限位螺栓412。

当振动器3开启，驱动振动测试架4进行振动，对夹持机构6上夹持的工件进行环境可靠性振动试验时，通过调节限位销409在调节槽408内滑动，改变限位销409的位置，并通过限位螺栓412贯穿限位螺纹孔410插设在限位孔411内，可以对限位销409进行限位支撑，实现限位销409的固定。此时，当两组限位销409均插设在调节槽408内，并与支撑架406的两侧表面相抵接，支撑架406不会随安装架2的振动形成摆动，使支撑架406与安装架2之间能够形成同步，以相同的频率进行振动，以实现对工件的环境可靠性振动试验。

当限位销409插设在调节槽408内并距支撑架406有一定空隙时，当振动器3开启，带动安装架2、振动测试架4振动时，支撑架406在振动的同时，在转槽404内进行摆动，实现振动测试架4上方连接的测试调节装置5、夹持机构6的摆动运动，从而实现夹持机构6上夹持的工件在摆动状态下的环境可靠性振动试验，实现试验的复杂性，以满足不同测试条件下的测试需求。

通过调整限位销409在调节槽408内的插设位置，使限位销409和支撑架406之间能够形成不同大小的空隙，使支撑架406在转槽404内能够实现不同幅度大小的摆动，从而实现对夹持机构6上夹持的工件进行不同测试条件下的环境可靠性振动试验。

在一实施例中，调节槽408以铰接轴405为圆心呈弧状设置，使支撑架406在振动时可沿铰接轴405进行摆动。

支撑架406的上端连接有横杆413，横杆413和支撑架406呈垂直分布，并且横杆413的两端均连接有支撑杆414，通过两组支撑杆414对滑轨架501的两端进行支撑，进一步提高测试调节装置5安装的稳定性和牢固性。

在一实施例中支撑架406的表面连接有加强筋416，通过加强筋416可以加强支撑架406、横杆413、安装板415之间的结构稳定性，保证振动振幅的稳定性。

在本发明的描述中，需要说明的是，所采用的术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，本发明的描述中若出现“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.航空零部件环境可靠性通用试验装置，其特征在于，包括：

基台（1）；

所述基台（1）上设置有两组安装架（2），所述安装架（2）上均设置有振动器（3）；

所述安装架（2）上均设置有振动测试架（4），所述振动测试架（4）的上端均设置有测试调节装置（5）；

所述测试调节装置（5）的上端均设置有夹持机构（6），所述测试调节装置（5）包括安装在振动测试架（4）上端的滑轨架（501），所述滑轨架（501）设置为半环状，所述滑轨架（501）的内部设置滑槽（502），所述滑槽（502）的内部插设有环架（503），所述环架（503）上设置有底板（504），所述底板（504）上设置有电动伸缩杆（505），所述电动伸缩杆（505）的驱动杆前端连接有台板（506），所述台板（506）上设置有电机C（507），所述电机C（507）的输出轴上连接有夹持机构（6）；

所述测试调节装置（5）还包括设置在振动测试架（4）上的电机D（509），所述环架（503）上设置有齿圈（508），所述电机D（509）的输出轴上连接有控制齿轮（510），所述控制齿轮（510）和齿圈（508）啮合连接，两组所述滑轨架（501）呈同心圆分布且分别被设置在不同的高度上。

2.根据权利要求1所述的航空零部件环境可靠性通用试验装置，其特征在于，所述夹持机构（6）包括连接在电机C（507）输出轴上的夹块（601），所述夹块（601）上设置有凸面（602）、凹面（603）和两组平面（604），所述平面（604）上设置有均匀分布的凸起（605）。

3.根据权利要求1所述的航空零部件环境可靠性通用试验装置，其特征在于，所述振动测试架（4）包括设置在安装架（2）上的转台（401），所述安装架（2）的下端连接有电机A（402），所述电机A（402）的输出轴和转台（401）传动连接，所述转台（401）上设置有两组侧板（403），两组侧板（403）之间设置有转槽（404），两组侧板（403）之间设置有支撑架（406），所述支撑架（406）通过铰接轴（405）与侧板之间转动连接，所述侧板（403）上设置有电机B（407），电机B（407）的输出轴和铰接轴（405）连接驱动支撑架（406）转动，所述滑轨架（501）连接在支撑架（406）的上端。

4.根据权利要求3所述的航空零部件环境可靠性通用试验装置，其特征在于，所述支撑架（406）的上端连接有安装板（415），所述电机D（509）设置在安装板（415）上。

5.根据权利要求3所述的航空零部件环境可靠性通用试验装置，其特征在于，两组所述侧板（403）上均设置有调节槽（408），所述调节槽（408）内插设有限位销（409），所述侧板（403）的上端面设置有呈等距离分布的限位螺纹孔（410），所述限位销（409）上设置有限位孔（411），所述限位螺纹孔（410）内插设有和限位孔（411）相适配的限位螺栓（412）。

6.根据权利要求5所述的航空零部件环境可靠性通用试验装置，其特征在于，所述调节槽（408）以铰接轴（405）为圆心呈弧状设置。

7.根据权利要求3所述的航空零部件环境可靠性通用试验装置，其特征在于，所述支撑架（406）上端连接有横杆（413），所述横杆（413）和支撑架（406）呈垂直分布，所述横杆（413）两端均连接有支撑杆（414），两组所述支撑杆（414）连接在滑轨架（501）的两端，所述支撑架（406）上设置有加强筋（416）。

8.根据权利要求1所述的航空零部件环境可靠性通用试验装置，其特征在于，所述滑轨架（501）、环架（503）均设置为半环状，所述滑轨架（501）和环架（503）的周长相等。

9.根据权利要求1所述的航空零部件环境可靠性通用试验装置，其特征在于，所述环架（503）的下端表面设置有呈等距离圆周分布的球形限位槽（511），所述球形限位槽（511）内设置有滚珠（512）。

10.根据权利要求1所述的航空零部件环境可靠性通用试验装置，其特征在于，所述环架（503）两侧均设置有弧形限位槽（514），所述弧形限位槽配合设置于滑槽（502）内，所述滑槽（502）上设置有与弧形限位槽（514）相适配的限位挡块（513）。