本發(fā)明屬于機械工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及在機械工程、機械試驗等過程中需要施加精密載荷或者一定頻率載荷的機械裝置中，為其施加一種周期性圓周交變激振力、單向的激振力、激振扭矩的偏心距徑向可調(diào)式慣性激振器及其應(yīng)用。

背景技術(shù)：

現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究中，在機械加工制造、道路橋梁領(lǐng)域往往需要獲得準(zhǔn)確大小和方向的激振力，或者需要一定頻率的激振力來確保產(chǎn)品的質(zhì)量、性能和試驗過程的準(zhǔn)確性。所采用的方法就是利用慣性激振器給被激的試件施加一定形式和大小的振動量。在工程試驗中，需要獲得準(zhǔn)確的激振效果，或者需要測得試件在不同的大小和頻率的激振力作用下的應(yīng)力或者強度，因此對于激振器施加的激振力的大小和頻率有定性的要求，所以激振器自身要具備頻率和慣性力大小的可調(diào)性。

激振器是附加在某些機械和設(shè)備上用以產(chǎn)生激勵力的裝置，是利用機械振動的重要部件。激振器能夠給被激的試件施加一定的形式和大小的振動量，從而可以對物體進行振動和強度試驗。目前，工程上應(yīng)用的激振器按照激勵形式的不同，可分為慣性式、電動式、電磁式、電液式、氣動式和液壓式等。

現(xiàn)有慣性激振器大多利用偏心塊回轉(zhuǎn)來調(diào)節(jié)偏心距，進而獲得不同的激振力。單向激勵慣性激振器一般由兩根轉(zhuǎn)軸和一對速度比為1的齒輪組成。兩根轉(zhuǎn)軸通過等速反向回轉(zhuǎn)，回轉(zhuǎn)軸上兩個偏心塊在Y向產(chǎn)生慣性力的合力。但是齒輪傳動噪聲大，磨損快，制造精度和安裝精度要求很高，一旦有磨損就會產(chǎn)生傳動失穩(wěn)現(xiàn)象，同時齒輪傳動機構(gòu)必須要有密封裝置，需要潤滑，傳動過程發(fā)熱嚴(yán)重，拆卸不方便。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提出一種偏心距徑向可調(diào)式慣性激振器及其應(yīng)用，實現(xiàn)了在徑向方向上無級連續(xù)調(diào)節(jié)質(zhì)量塊的偏心距，進而調(diào)節(jié)激振力的大??；同時 激振器的組合使用可以獲得不同的激振效果，如單向的交變激振力，交變的扭矩。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的偏心距徑向可調(diào)式慣性激振器包括：回轉(zhuǎn)動力源、激振器殼體和回轉(zhuǎn)體；所述回轉(zhuǎn)動力源的動力輸出軸和所述回轉(zhuǎn)體的動力輸入軸固定連接，所述激振器殼體安裝在所述回轉(zhuǎn)體外側(cè)；

所述回轉(zhuǎn)體內(nèi)部包括支撐板、步進電機、絲杠、螺母和質(zhì)量塊；所述步進電機固定在支撐板上，支撐板安裝在回轉(zhuǎn)體內(nèi)壁，所述步進電機輸出軸和所述絲杠的一端同軸固定連接，所述絲杠的另一端和回轉(zhuǎn)體連接，所述絲杠和所述螺母消隙后形成絲杠螺母副，所述質(zhì)量塊和所述螺母固定連接；所述絲杠中心軸線和回轉(zhuǎn)體的回轉(zhuǎn)軸中心線正交，并沿徑向方向布置。

所述回轉(zhuǎn)體內(nèi)部還包括導(dǎo)向板、滑塊、導(dǎo)軌和連接塊；所述質(zhì)量塊沿X軸方向兩側(cè)分別和一個導(dǎo)向板的一端固定連接，兩個導(dǎo)向板的另一端通過連接塊固定連接，所述兩個導(dǎo)向板的外側(cè)均固定有一個滑塊，兩個所述導(dǎo)軌分別固定在所述回轉(zhuǎn)體軸向兩端的側(cè)壁上，并與絲杠的軸向平行，兩個滑塊分別和兩個導(dǎo)軌滾動配合。

所述導(dǎo)向板為菱形結(jié)構(gòu)，質(zhì)量塊沿X軸方向兩側(cè)分別和一個導(dǎo)向板的一個角處固定連接，兩個導(dǎo)向板豎直方向上和質(zhì)量塊相對位置通過連接塊連接。

所述步進電機沿X軸方向的中心線和所述回轉(zhuǎn)體的回轉(zhuǎn)軸線重合，所述質(zhì)量塊的質(zhì)心分布在絲杠的軸線上。

所述步進電機輸出軸和所述絲杠的一端通過聯(lián)軸器連接，所述絲杠的另一端通過軸承和所述回轉(zhuǎn)體連接。

所述回轉(zhuǎn)體為一端設(shè)置有端蓋的圓筒狀結(jié)構(gòu)，回轉(zhuǎn)體的另一端和回轉(zhuǎn)體蓋連接，所述端蓋和回轉(zhuǎn)體蓋外側(cè)中心位置均設(shè)置有空心回轉(zhuǎn)軸，回轉(zhuǎn)體的外伸空心回轉(zhuǎn)軸作為動力輸入軸，回轉(zhuǎn)體蓋的外伸空心軸回轉(zhuǎn)軸作為接線軸；所述回轉(zhuǎn)體的動力輸入軸和接線軸分別通過一對角接觸球軸承和激振器殼體連接，所述角接觸球軸承外側(cè)設(shè)置有軸承端蓋，所述回轉(zhuǎn)動力源的動力輸出軸和所述動力輸入軸固定連接。

所述激振器還包括固定在激振器殼體上的激振器后罩和設(shè)置在激振器后罩 內(nèi)的接線結(jié)構(gòu)，所述接線結(jié)構(gòu)包括導(dǎo)電滑環(huán)、墊片、擰緊螺母、接線柱和接線柱支架；所述導(dǎo)電滑環(huán)套在接線軸上，軸向外側(cè)依次設(shè)置有墊片和擰緊螺母，所述擰緊螺母和所述空心回轉(zhuǎn)軸螺紋連接，所述接線柱通過接線柱支架固定在激振器殼體上，所述接線柱和所述導(dǎo)電滑環(huán)相連。

所述偏心距徑向可調(diào)式慣性激振器還可以組合應(yīng)用，兩個激振器的回轉(zhuǎn)軸線和回轉(zhuǎn)動力源的輸出軸線兩兩平行放置，所述回轉(zhuǎn)動力源的輸出軸和兩個激振器的動力輸入軸通過同步帶裝置連接實現(xiàn)同步運動。

兩個偏心距徑向可調(diào)式慣性激振器組合使用的具體結(jié)構(gòu)還包括支座、安裝板和后板，所述后板和所述支座平行設(shè)置，上端通過安裝板連接，兩個激振器固定在支座上，軸線平行，質(zhì)量塊初始相位相同，激振器回轉(zhuǎn)軸穿過所述支座，另一端和所述后板接觸，所述回轉(zhuǎn)動力源固定在所述安裝板上，輸出軸穿過所述支座，所述回轉(zhuǎn)動力源的動力輸出軸和兩個激振器的動力輸入軸上分別安裝一個脹套，脹套上安裝有同步帶輪，同步帶輪外側(cè)安裝一偏心的張緊輪，三個同步帶輪和張緊輪通過雙面齒同步帶連接，使兩個激振器同步反向回轉(zhuǎn)。

兩個偏心距徑向可調(diào)式慣性激振器組合使用的具體結(jié)構(gòu)還包括支座、安裝板和后板，所述后板和所述支座平行設(shè)置，上端通過安裝板連接，兩個激振器固定在支座上，軸線平行，質(zhì)量塊初始相位相差180°，激振器回轉(zhuǎn)軸穿過所述支座，另一端和所述后板接觸，，所述回轉(zhuǎn)動力源固定在所述安裝板上，輸出軸穿過所述支座，所述回轉(zhuǎn)動力源的動力輸出軸和兩個激振器的動力輸入軸上分別安裝一個脹套，脹套上安裝有同步帶輪，三個同步帶輪通過雙面齒同步帶連接，使兩個激振器同步同向回轉(zhuǎn)，三個同步帶輪外側(cè)還設(shè)置有張緊輪，所述張緊輪通過張緊回轉(zhuǎn)軸設(shè)置在所述支座上。

本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明的偏心距徑向可調(diào)式慣性激振器采用步進電機和滾珠絲桿徑向調(diào)節(jié)質(zhì)量塊的偏心距，保證了偏心距的精確調(diào)節(jié)，并且激振力調(diào)節(jié)范圍大，在一些需要施加精密激振力的工程機械中有很大的應(yīng)用前景。調(diào)節(jié)激振力，只需改變電機轉(zhuǎn)速或者調(diào)節(jié)質(zhì)量塊偏心距即可，操作方便。同時該激振器結(jié)構(gòu)簡單，性價比高，可靠性高，工作過程耗能少。利用雙面齒同步帶實現(xiàn)了兩激振器的同步反轉(zhuǎn)或者同步同向回轉(zhuǎn)，帶傳動機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，易于 安裝，機構(gòu)傳動過程噪聲小，易于維修，同時同步帶傳動制造成本低，本發(fā)明在正常工作時，可通過控制步進電機對質(zhì)量對位置進行調(diào)整，實現(xiàn)動態(tài)調(diào)幅加載。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的偏心距徑向可調(diào)式慣性激振器整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的偏心距徑向可調(diào)式慣性激振器結(jié)構(gòu)剖視圖；

圖3為圖2的C-C剖視圖；

圖4為本發(fā)明的偏心距徑向可調(diào)式慣性激振器中回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為圖4的B-B剖視圖；

圖6為圖4的A-A剖視圖；

圖7為本發(fā)明的偏心距徑向可調(diào)式慣性激振器組合應(yīng)用時結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本發(fā)明的偏心距徑向可調(diào)式慣性激振器組合應(yīng)用時帶輪分布圖；

圖9為本發(fā)明的偏心距徑向可調(diào)式慣性激振器組合應(yīng)用時內(nèi)部剖視圖；

圖10為本發(fā)明的偏心距徑向可調(diào)式慣性激振器組合應(yīng)用時獲得單向激振力的力學(xué)分析簡圖；

圖11為獲得垂向單向激振力時同步帶輪和張緊輪位置示意圖；

圖12為本發(fā)明的偏心距徑向可調(diào)式慣性激振器組合應(yīng)用時獲得回轉(zhuǎn)扭矩的力學(xué)分析簡圖；

圖13為獲得扭振效果時同步帶輪的連接方式示意圖；

其中：1、角接觸球軸承，2、導(dǎo)向板，3、聯(lián)軸器，4、螺母，5、質(zhì)量塊，6、絲杠，7、激振器后罩，8、導(dǎo)電滑環(huán)，9、擰緊螺母，10、接線柱，11、接線柱支架，12、回轉(zhuǎn)體蓋，13、激振器殼體，14、回轉(zhuǎn)體，15、支撐板，16、步進電機，17、滑塊，18、導(dǎo)軌，19、電動機A，20、電動機B，21、安裝板，22、支座，23、同步帶輪，24、脹套，25、雙面齒同步帶，26、張緊輪，27、張緊回轉(zhuǎn)軸，28、后板。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施方式作進一步說明。

參見附圖1、附圖2、附圖3、附圖4、附圖5和附圖6，本發(fā)明的偏心距徑 向可調(diào)式慣性激振器包括：電動機A19、激振器殼體13和回轉(zhuǎn)體14；所述電動機A19固定在激振器殼體13上，動力輸出軸和所述回轉(zhuǎn)體14的動力輸入軸固定連接，所述激振器殼體13安裝在所述回轉(zhuǎn)體14外側(cè)；

所述回轉(zhuǎn)體14內(nèi)部包括支撐板15、步進電機16、絲杠6、螺母4和質(zhì)量塊5；所述步進電機16固定在支撐板15上，支撐板15安裝在回轉(zhuǎn)體14內(nèi)壁，所述步進電機16輸出軸和所述絲杠6的一端同軸固定連接，絲杠6和步進電機16轉(zhuǎn)軸設(shè)計為自鎖機構(gòu)，防止質(zhì)量塊出現(xiàn)非控制滑動，所述絲杠6的另一端和回轉(zhuǎn)體14連接，所述絲杠6和所述螺母4消隙后形成絲杠螺母副，所述質(zhì)量塊5和所述螺母4固定連接；所述絲杠6中心軸線和回轉(zhuǎn)體14的回轉(zhuǎn)軸中心線正交，并沿徑向方向布置?；剞D(zhuǎn)體14的質(zhì)心位置始終處于絲杠6的中心線上，也即處于回轉(zhuǎn)體14的徑向方向。質(zhì)量塊5在絲杠6的帶動下沿固定在回轉(zhuǎn)體14上的導(dǎo)軌18做直線運動，從而改變回轉(zhuǎn)體14的偏心距e的大小，達到改變離心力的目的。

所述回轉(zhuǎn)體14內(nèi)部還包括導(dǎo)向板2、滑塊17、導(dǎo)軌18和連接塊；所述質(zhì)量塊5沿X軸方向兩側(cè)分別和一個導(dǎo)向板2的一端固定連接，兩個導(dǎo)向板2的另一端通過連接塊固定連接，所述兩個導(dǎo)向板2的外側(cè)均固定有一個滑塊17，兩個所述導(dǎo)軌18分別固定在所述回轉(zhuǎn)體14軸向兩端的側(cè)壁上，并與絲杠6的軸向平行，兩個滑塊17分別和兩個導(dǎo)軌18滑動配合，滑塊17和導(dǎo)軌18要進行預(yù)緊安裝，一方面消除了質(zhì)量塊5在徑向運動時可能產(chǎn)生的擺動偏差，避免振動過程產(chǎn)生失穩(wěn)；另一方面保證質(zhì)量塊5實現(xiàn)在同一方向內(nèi)的運動，保證了激振力始終在同一平面內(nèi)。

所述導(dǎo)向板2在徑向運動過程中不能與激振器殼體13發(fā)生干涉，需要對導(dǎo)向板2形狀進行規(guī)范，可以做成如圖所示的菱形結(jié)構(gòu)，質(zhì)量塊5沿X軸方向兩側(cè)分別和一個導(dǎo)向板2的一個角處固定連接，兩個導(dǎo)向板2豎直方向上和質(zhì)量塊5相對位置通過連接塊連接。

所述步進電機16沿X軸方向的中心線和所述回轉(zhuǎn)體14的回轉(zhuǎn)軸線重合，這樣安裝的目的是減小步進電機16在激振器工作時所受的離心力，保障步進電機16在高轉(zhuǎn)速下的正常工作；所述質(zhì)量塊5的質(zhì)心分布在絲杠6的軸線上。

所述步進電機16輸出軸和所述絲杠6的一端通過聯(lián)軸器3連接，所述絲杠6的另一端通過軸承和所述回轉(zhuǎn)體14上連接。

所述回轉(zhuǎn)體14為一端設(shè)置有端蓋的圓筒狀結(jié)構(gòu)，回轉(zhuǎn)體14的另一端和回轉(zhuǎn)體蓋12連接，所述端蓋和回轉(zhuǎn)體蓋12外側(cè)中心位置均設(shè)置有空心回轉(zhuǎn)軸，回轉(zhuǎn)體14的外伸空心回轉(zhuǎn)軸作為動力輸入軸，回轉(zhuǎn)體蓋12的外伸空心軸回轉(zhuǎn)軸作為接線軸；所述回轉(zhuǎn)體14的動力輸入軸和接線軸分別通過一對角接觸球軸承1和激振器殼體13連接，所述角接觸球軸承1外側(cè)設(shè)置有軸承端蓋，所述電動機A19的動力輸出軸和所述動力輸入軸固定連接。

所述激振器還包括固定在激振器殼體13上的激振器后罩7和設(shè)置在激振器后罩7內(nèi)的接線結(jié)構(gòu)，所述接線結(jié)構(gòu)包括導(dǎo)電滑環(huán)8、墊片、擰緊螺母9、接線柱10和接線柱支架11；所述導(dǎo)電滑環(huán)8套在接線軸上，軸向外側(cè)依次設(shè)置有墊片和擰緊螺母9，所述擰緊螺母9和所述空心回轉(zhuǎn)軸螺紋連接，所述接線柱10通過接線柱支架11固定在激振器殼體13上，所述接線柱10和所述導(dǎo)電滑環(huán)8相連，作為接線軸的空心回轉(zhuǎn)軸是步進電機16的外接電線線路，外界電源接線到接線柱10上，連接步進電機16的電線經(jīng)回轉(zhuǎn)體14改的空心回轉(zhuǎn)軸的軸心和回轉(zhuǎn)體蓋12上的接線管道給步進電機16供電，這種結(jié)構(gòu)設(shè)計，避免了外接電線隨著回轉(zhuǎn)體14繞線的問題，簡化了接線電路。

參見附圖7，所述偏心距徑向可調(diào)式慣性激振器還可以組合應(yīng)用，兩個激振器的回轉(zhuǎn)軸線和電動機B20輸出軸線兩兩平行放置，所述電動機B20輸出軸和兩個激振器的回轉(zhuǎn)軸通過同步帶裝置連接實現(xiàn)同步運動。

這種徑向調(diào)節(jié)偏心塊偏心距慣性激振器，它的特征是實現(xiàn)了質(zhì)量塊5的偏心距e的徑向精確調(diào)節(jié)。本發(fā)明使用了步進電機16和絲杠6結(jié)構(gòu)實現(xiàn)質(zhì)量塊5的位置調(diào)節(jié)。步進電機16固定在支撐板15上，支撐板15和回轉(zhuǎn)體14用螺栓連接固連為一體，然后步進電機16軸通過聯(lián)軸器3和絲杠6相連；質(zhì)量塊5通過螺釘固定在絲杠螺母4上，而絲杠6的另一端通過軸承連接在回轉(zhuǎn)體14的上；同時質(zhì)量塊5和導(dǎo)向板2用螺栓連接，導(dǎo)向板2用螺釘固定在滑塊17上，滑塊17和導(dǎo)軌18滾動配合，導(dǎo)軌18用螺栓固連在回轉(zhuǎn)體14，之所以選擇步進電機16作為調(diào)節(jié)偏心距e的動力源，是因為步進電機16響應(yīng)僅由數(shù)字輸入脈沖確定， 因而可以采用開環(huán)控制，這使得電機的結(jié)構(gòu)可以比較簡單而且控制成本。選取絲杠6結(jié)構(gòu)，當(dāng)絲杠6作為主動體時，絲杠螺母4就會隨絲杠6的轉(zhuǎn)動角度按照對應(yīng)規(guī)格的導(dǎo)程轉(zhuǎn)化成直線運動，質(zhì)量塊5可以通過螺母座和螺母連接，從而實現(xiàn)對應(yīng)的直線運動。絲杠6傳動效率高，摩擦損失小，可以在一定程度上節(jié)約電量。同時絲杠6安裝時要進行預(yù)緊安裝，通過預(yù)緊安裝消除了絲杠6的軸向間隙，提高了絲杠6的剛度，避免了絲杠6產(chǎn)生軸向攛動，使絲杠6的傳遞變的更加準(zhǔn)確，絲杠螺母副的精度高，保證了偏心距e的精確調(diào)節(jié)。步進電機16回轉(zhuǎn)的角度和脈沖數(shù)是成比的，可以實現(xiàn)對偏心距的精確調(diào)節(jié)。步進電動機每輸出一個脈沖，絲杠6就會帶動質(zhì)量塊5移動一定的距離。由于步進電機16具有優(yōu)秀的啟停和反轉(zhuǎn)響應(yīng)和絲杠螺母4副傳遞的高精度，實現(xiàn)了質(zhì)量塊5的精確偏心調(diào)節(jié)。

偏心距調(diào)節(jié)過程，S＝np，S為質(zhì)量塊5的移動距離，n為步進電機16的轉(zhuǎn)速，p為絲杠6的導(dǎo)程。

參見附圖8和附圖9，兩個偏心距徑向可調(diào)式慣性激振器組合使用的具體結(jié)構(gòu)還包括支座22、安裝板21和后板28，所述后板28和所述支座22平行設(shè)置，上端通過安裝板21連接，兩個激振器固定在支座22上，軸線平行，質(zhì)量塊5初始相位相同，激振器回轉(zhuǎn)軸穿過所述支座22，另一端和所述后板28接觸，所述電動機B20固定在所述安裝板21上，輸出軸穿過所述支座22，所述電動機B20的動力輸出軸和兩個激振器的動力輸入軸上分別安裝一個脹套24，脹套24上安裝有同步帶輪23，同步帶輪23外側(cè)安裝一偏心的張緊輪26，三個同步帶輪23和張緊輪26通過雙面齒同步帶25連接，使兩個激振器同步反向回轉(zhuǎn)；此時張緊輪26起到張緊作用的同時還保證了雙面齒同步帶25在兩個激振器的回轉(zhuǎn)軸上設(shè)置的同步帶輪23之間連接，保證兩個激振器同步反向回轉(zhuǎn)。本發(fā)明采用雙面齒同步帶25和同步帶輪23實現(xiàn)了兩個激振器之間的同步反向回轉(zhuǎn)，同步帶傳動可以實現(xiàn)兩軸中心距較大的傳動，滿足了激振器偏心距的徑向調(diào)節(jié)；同時同步帶有一定的彈性，可以緩和沖擊和振動載荷，運動平穩(wěn)，噪聲?。煌瑫r帶傳動結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)備費用低，制造成本低，安裝更換方便，維修便利。

參見附圖10和附圖11，兩個偏心距徑向可調(diào)式的激振器回轉(zhuǎn)軸平行放置， 由于激振器工作時，兩軸轉(zhuǎn)速很大，因此兩軸的橫向距離不能太近，激振器回轉(zhuǎn)體14之間的距離保證兩回轉(zhuǎn)體之間不發(fā)生干涉即可，同時按照質(zhì)量塊5和絲杠結(jié)構(gòu)在激振器回轉(zhuǎn)到豎直面內(nèi)時，兩絲杠機構(gòu)要徑向同向平行，由于兩軸同步反向運動，在任意時刻，激振器產(chǎn)生的激振力，水平方向力大小相等，方向相反，相互抵消，而豎直面內(nèi)的激振力則同向等大，成簡諧式變化。

力學(xué)分析，兩個激振器的質(zhì)量塊5初始相位差為零，同步反向繞旋轉(zhuǎn)軸做旋轉(zhuǎn)運動。偏心距為r，質(zhì)量塊5質(zhì)量為m，角頻率為ω，轉(zhuǎn)動時間為t，當(dāng)質(zhì)量塊5繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)角度為ωt時，激振力大小F＝m*r*ω²，單個激振器激振力在水平方向的分力大小為F₁＝m*r*ω²*cos ωt，兩個激振器水平力方向相反，大小相等，且作用在同一直線上，合力為零；在豎直方向上，單個激振器的激振力的分力大小為F₂＝m*r*ω²*sin ωt，兩個激振器在豎直方向上的激振力大小相等，方向相同，因此豎直面內(nèi)激振力大小為F_合＝2*m*r*ω²*sin ωt。

參見附圖12和附圖13，兩個偏心距徑向可調(diào)式慣性激振器組合使用的具體結(jié)構(gòu)還包括支座22、安裝板21和后板28，所述后板28和所述支座22平行設(shè)置，上端通過安裝板21連接，兩個激振器固定在支座22上，軸線平行，質(zhì)量塊5初始相位相差180°，激振器回轉(zhuǎn)軸穿過所述支座22，另一端和所述后板28接觸，所述電動機B20固定在所述安裝板21上，輸出軸穿過所述支座22，所述電動機B20的動力輸出軸和兩個激振器的動力輸入軸上分別安裝一個脹套24，脹套24上安裝有同步帶輪23，三個同步帶輪23通過雙面齒同步帶25連接，使兩個激振器同步同向回轉(zhuǎn)，三個同步帶輪23外側(cè)還設(shè)置有張緊輪26，所述張緊輪26通過張緊回轉(zhuǎn)軸27設(shè)置在所述支座22上。

力學(xué)分析，初始位置時，在豎直面，兩個絲杠6平行，兩個激振器的質(zhì)量塊5初始相位差為180度，同步同向繞旋轉(zhuǎn)軸做旋轉(zhuǎn)運動，偏心距為r，質(zhì)量塊5質(zhì)量為m，角頻率為ω，轉(zhuǎn)動時間為t，激振力大小F＝m*r*ω²，兩個激振器激振力方向相反，大小相等，L為兩激振器回轉(zhuǎn)體14的回轉(zhuǎn)軸線在水平方向的的距離；當(dāng)質(zhì)量塊5繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)角度為ωt時，力偶矩M₁＝m*r*ω²*L*cosωt，可獲得簡諧式的扭振效果。

利用本發(fā)明的偏心距徑向可調(diào)式慣性激振器及其應(yīng)用施加激振力的具體過程為：根據(jù)機械工程中所需要的激振力大小，算出質(zhì)量塊5的偏心距e，給定步進電機16相應(yīng)的脈沖，步進電機16回轉(zhuǎn)帶動滾珠絲杠6進攻轉(zhuǎn)動，絲杠螺母4帶動質(zhì)量塊5徑向移動相應(yīng)的偏心距e，從而實現(xiàn)了對質(zhì)量塊5偏心距在徑向方向的無級連續(xù)調(diào)節(jié)；給電動機A19通電，電動機A19帶動回轉(zhuǎn)體14回轉(zhuǎn)，從而施加激振力。當(dāng)把兩個激振器平行放置組合后，激振器質(zhì)量塊5的初始相位相同，電動機B20用雙面齒同步帶25帶動激振器轉(zhuǎn)軸回轉(zhuǎn)，實現(xiàn)兩激振器的同步反向回轉(zhuǎn)，由于此時水平方向的離心力合力為零，豎直方向獲得同向的簡諧式交變激振力；當(dāng)把兩個激振器平行放置，而激振器質(zhì)量塊5的初始相位差為180°，此時電動機B20利用同步帶帶動激振器轉(zhuǎn)軸的同步同向回轉(zhuǎn)，可以得到回轉(zhuǎn)扭矩，為試件施加一定的扭振效果。