惯性式振动机构

出处：按学科分类—工业技术 北京出版社《现代综合机械设计手册中》第1880页（2443字）

19．2．1 线性惯性式振动机构

例5．2-243 单轴式振动机构

图a)所示是单轴惯性振动筛。当电机转动时，通过三角胶带使在筛体质心m上方的单轴激振器1转动，使筛体2按椭圆形轨迹振动(图中虚线轨迹)。由于激振器在质心的上方，所以在给料端的椭圆形轨迹向右倾斜，而排料端的轨迹向左倾斜。这样，促使给料端物料沿筛面运动速度加快，而排料端物料运动速度减慢。如果激振器1位于筛体质心m的下方，则筛体的椭圆形轨迹的倾斜方向与物料沿筛面的运动速度均与上述情况相反；如果激振器1放在筛体质心上，筛体运动轨迹为圆形，整个筛体运动速度相等。

图b)为采用自动消矩激振器的振动筛。图中1为振动筛筛箱，2是自动消矩激振器，可实现在开停车通过共振点时，激振器的激振力等于零，使系统振幅不致过度增大。右图为自动消矩激振器的放大图，开车后转数达到一定值时(已过共振点)，偏心块3的离心力大于弹簧4的拉力，偏心块绕轴心旋转到图中双点划线位置，并产生激振力。停车时，转数减慢，在弹簧作用下，偏心块被拉回原位，不产生激振力，再越过共振点。

例5．2-244 双轴式振动机构

图a)为双轴直线惯性振动筛。激振器借助齿数相同的齿轮1、2以相反方向等相位旋转，产生沿y方向的激振力，使筛体沿y方向往复振动，实现筛分。

图b)为双质体线性近共振直线振动筛，其原理与图a)相同。为了减小激振力，一般在近共振状态下工作。单向激振力双轴惯性振动机械均作直线振动。由于振幅和载荷大小有关，因此这种振动机械只适用于载荷不变或变化不大的情况。除前述应用外，还可用于振动输送、振动沉拔桩机、振动落砂机等设备。

例5．2-245 四轴振动摇床

图a)为四轴振动摇床。激振器由回转方向相反、转速相等的高速轴(小齿轮)及另一对低速轴(互相啮合、大小相等的大齿轮)组成。高速轴与低速轴的速比i=2。图b)、c)为激振器的两种不同位置。由于激振力的差动作用，向左的激振力(图b)大于向右的激振力(图c)，使摇床产生前进、后退的差动运动，因而物料沿床面向前移动。

19．2．2 非线性惯性式振动机构

例5．2-246 单质体近共振非线性振动摇床

如图a)所示，在振动质体m前后两个振动方向装有刚性分别为K₁、K₂的两弹簧。刚性大的弹簧K₁在每个周期内时而被压缩、时而伸开，接触时如图b)所示，伸开时如图c)所示。由于非线性振动导致的差动运动，从而使物料向前移动，并产生适当的冲击加速度，以实现筛选。此设备在近共振区工作，其惯性力大部分传给基础。

例5．2-247 双质体近共振非线性振动离心摇床

摇床质体m₁绕中心轴OO回转，且作前后往复差动运动，动作原理与示例5．2-246相似。其不同点是采用双质体结构，对地基的作用力显着减小。

19．2．3 自同步振动机构

例5．2-248 双电机驱动的自同步机构

图示为双电机驱动的自同步振动机构的模型，它分别用两台相同极数的感应异步电动机驱动。利用自同步原理，代替由齿轮强制同步的激振器，取消了齿轮传动，使机构得到简化。这种机构常用于给料机、振动筛、垂直运输机、造型机、落砂机等振动机械上。

例5．2-249 双质体自同步近共振点振动输送机

如图示，回转轴上有偏心质量m₀的激振电机，安装在设备的两侧，按照自同步原理，在正常工作情况下只产生y方向的激振力。这种双质体自同步近共振点振动输送机也有非线性型式。

例5．2-250 双轴平行式振动垂直输送机

图a)为该输送机的简图，主要由悬挂弹簧1、螺旋输送槽2和激振器3组成。为了使散状物料沿螺旋槽上升，不仅需要有垂直方向的激振力，还必须有与激振力同频率、同相位绕铅垂轴的激振力偶。而双轴平行式惯性激振器则可实现这一目的。图b)为双轴平行式惯性激振器简图。图中各偏心质量均为m₀，偏心距均为e，初相角分别为φ₁、φ₂、φ₃和φ₄，两轴同步反向回转，角速度为ω_f，为使惯性力沿铅垂轴和惯性力偶绕铅垂轴，必须满足：φ₃=π-φ₁；φ₄=π-φ₂。若使φ₁和φ₂满足

就可使激振力和激振力偶矩同频率同相位。若使，调整φ和a，即可改变激振力和激振力偶矩的大小。