[發(fā)明專利]一種磁負(fù)剛度機(jī)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210284870.7
• 申請日: 2012-08-10
• 公開（公告）號: CN102808883A
• 公開（公告）日: 2012-12-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳學(xué)東;吳文江;李小清;徐振高
• 申請（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類號: F16F6/00
• 分類號: F16F6/00
• 代理公司: 華中科技大學(xué)專利中心 42201
• 代理人: 曹葆青

1.?一種磁負(fù)剛度機(jī)構(gòu)，其特征在于，它利用磁鐵磁極反向布置產(chǎn)生的排斥力作用而形成負(fù)的剛度特性。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁負(fù)剛度機(jī)構(gòu)，其特征在于，該機(jī)構(gòu)包括機(jī)架、負(fù)剛度調(diào)整部件、柔性導(dǎo)向部件和運(yùn)動部件；機(jī)架為整個負(fù)剛度機(jī)構(gòu)的安裝框架，用于安裝負(fù)剛度調(diào)整部件、柔性導(dǎo)向部件和運(yùn)動部件；負(fù)剛度調(diào)整部件用于調(diào)節(jié)磁負(fù)剛度機(jī)構(gòu)的剛度大小，柔性導(dǎo)向部件用于提供運(yùn)動部件的導(dǎo)向，運(yùn)動部件用于與外部負(fù)載平臺的連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的磁負(fù)剛度機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述負(fù)剛度調(diào)整部件包括第一、第二螺桿(2a、2b)，第一、第二磁軛(11a、11b)，第一、第二軸承座(13a、13b)，第三、第四軸承座(14a、14b)，第一、第二、第三、第四導(dǎo)向塊(3a、3b、3c、3d)，以及一個外部磁鐵組，?外部磁鐵組包括第一、第二外部磁鐵(10a、10b)；

第一螺桿(2a)的兩端分別通過軸承安裝在第一軸承座(13a)、第三軸承座(14a)上；第二螺桿(2b)的兩端分別通過軸承安裝在第二軸承座(13b)、第四軸承座(14b)上；第一、第二軸承座(13a、13b)和第三、第四軸承座(14a、14b)安裝在機(jī)架(1)上；

第一外部磁鐵(10a)安裝在第一磁軛(11a)上，形成磁負(fù)剛度機(jī)構(gòu)第一外部磁極部分，第二外部磁鐵(10b)安裝在第二磁軛(11b)上，形成磁負(fù)剛度機(jī)構(gòu)第二外部磁極部分；

第一磁軛(11a)的兩端分別與第三、第四導(dǎo)向塊(3c、3d)相連，第二磁軛(11b)分別與第一、第二導(dǎo)向塊(3a、3b)相連；第三導(dǎo)向塊(3a、3c)通過螺紋連接安裝在第一螺桿(2a)的兩端，第二、第四導(dǎo)向塊(3b、3d)通過螺紋連接安裝在第二螺桿(2b)的兩端，第一、第二螺桿(2a、2b)兩端螺紋具有不同的旋向。

4.根據(jù)權(quán)利要求)所述的磁負(fù)剛度機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述負(fù)剛度調(diào)整部件包括第一、第二螺桿(2a、2b)，第一、第二磁軛(11a、11b)，第一、第二軸承座(13a、13b)，第三、第四軸承座(14a、14b)，第一、第二、第三、第四導(dǎo)向塊(3a、3b、3c、3d)，以及至少二個外部磁鐵組，?各外部磁鐵組均包括第一、第二外部磁鐵(10a、10b)；

第一螺桿(2a)的兩端分別通過軸承安裝在第一軸承座(13a)、第三軸承座(14a)上；第二螺桿(2b)的兩端分別通過軸承安裝在第二軸承座(13b)、第四軸承座(14b)上；第一、第二軸承座(13a、13b)和第三、第四軸承座(14a、14b)安裝在機(jī)架(1)上；

各第一外部磁鐵(10a)并行安裝在第一磁軛(11a)上，形成磁負(fù)剛度機(jī)構(gòu)第一外部磁極部分，各第二外部磁鐵(10b)并行安裝在第二磁軛(11b)上，形成磁負(fù)剛度機(jī)構(gòu)第二外部磁極部分；

第一磁軛(11a)的兩端分別與第三、第四導(dǎo)向塊(3c、3d)相連，第二磁軛(11b)分別與第一、第二導(dǎo)向塊(3a、3b)相連；第三導(dǎo)向塊(3a、3c)通過螺紋連接安裝在第一螺桿(2a)的兩端，第二、第四導(dǎo)向塊(3b、3d)通過螺紋連接安裝在第二螺桿(2b)的兩端，第一、第二螺桿(2a、2b)兩端螺紋具有不同的旋向。

5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的磁負(fù)剛度機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述運(yùn)動部件包括負(fù)載連接底座(6)、負(fù)載連接桿(7)、中間磁鐵盒(8)，以及中間磁鐵(9)，中間磁鐵(9)的數(shù)量與外部磁鐵組的數(shù)量相等，任意相鄰磁鐵的磁化方向相反；

中間磁鐵(9)安置在中間磁鐵盒(8)中，形成磁負(fù)剛度機(jī)構(gòu)的中間磁極部分，第一夾緊塊(15a)和第三夾緊塊(16a)夾緊中間磁鐵盒(8)并相連，第二夾緊塊(15b)和第四夾緊塊(16b)夾緊中間磁鐵盒(8)并相連，負(fù)載連接底座(6)分別與第一夾緊塊(15a)和第三夾緊塊(16a)相連，負(fù)載連接桿(7)與負(fù)載連接底座(6)固定連接，負(fù)載連接桿(7)為柔性桿，用于與外部的負(fù)載平臺相連；

中間磁鐵(9)和第一、第二外部磁鐵(10a、10b)的幾何中心在同一直線上，且在任何平面內(nèi)具有相同形狀的投影。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的磁負(fù)剛度機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述柔性導(dǎo)向部件包括第一、第二柔性鉸鏈導(dǎo)向機(jī)構(gòu)(30a、30b)，第一、第二柔性鉸鏈導(dǎo)向機(jī)構(gòu)(30a、30b)與夾緊塊連接，提供運(yùn)動部件的導(dǎo)向作用。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的磁負(fù)剛度機(jī)構(gòu)，其特征在于，第一柔性鉸鏈導(dǎo)向機(jī)構(gòu)(30a)包括第一導(dǎo)向片安裝座(4a)，第一、第三導(dǎo)向片(5a、5c)，第二柔性鉸鏈導(dǎo)向機(jī)構(gòu)(30b)包括第二導(dǎo)向片安裝座(4b)，第二、第四導(dǎo)向片(5b、5d)；

第一、第三導(dǎo)向片(5a、5c)的一端分別與第一導(dǎo)向片安裝座(4a)相連，第一、第三導(dǎo)向片(5a、5c)的另一端分別與第三夾緊塊(16a)、第一夾緊塊(15a)相連；第二、第四導(dǎo)向片(5b、5d)的一端分別與第二導(dǎo)向片安裝座(4b)相連，第二、第四導(dǎo)向片(5b、5d)的另一端分別與第四夾緊塊(16b)、第二夾緊塊(15b)相連。