[發(fā)明專利]多自由度超低頻大載荷全金屬被動(dòng)隔振器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510369764.2
• 申請(qǐng)日: 2015-06-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105179587B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-09-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃修長(zhǎng);劉興天;徐時(shí)吟;華宏星
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號(hào): F16F15/06
• 分類號(hào): F16F15/06
• 代理公司: 上海漢聲知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司31236
• 代理人: 胡晶

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及減振裝置設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種多自由度超低頻大載荷全金屬被動(dòng)隔振器。

背景技術(shù)

隔振技術(shù)已廣泛應(yīng)用于工業(yè)界的各行各業(yè)，如車輛、船舶、精密加工領(lǐng)域等。為提高減振效果，工業(yè)界一直在追求低頻或超低頻的減振元器件。常規(guī)的線性減振器存在低頻固有頻率和靜態(tài)位移大的矛盾。在低頻減振領(lǐng)域，目前廣泛通過(guò)被動(dòng)非線性減振、主動(dòng)和半主動(dòng)減振技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。主動(dòng)和半主動(dòng)減振存在需要外界輸入能量、系統(tǒng)較為復(fù)雜的缺點(diǎn)。相比之下，被動(dòng)非線性減振器的系統(tǒng)簡(jiǎn)單、成本較低。空氣彈簧即屬于非線性被動(dòng)減振器的一種，但存在價(jià)格昂貴、需要輔助氣源設(shè)備的缺點(diǎn)。因此研究者們通過(guò)引入負(fù)剛度機(jī)構(gòu)，利用負(fù)剛度機(jī)構(gòu)和正剛度彈簧并聯(lián)來(lái)構(gòu)造低頻和超低頻減振器。但目前提出的減振器大多針對(duì)垂向隔振進(jìn)行。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決這些問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種多自由度超低頻大載荷全金屬被動(dòng)隔振器，包括同軸且平行依次排布的安裝盤、上部輔助平臺(tái)、支撐底盤、下部承載盤，其中，

所述安裝盤與所述下部承載盤之間設(shè)置有若干水平隔振壓桿，所述水平隔振壓桿的一端連接所述安裝盤，另一端穿過(guò)所述支撐底盤連接所述下部承載盤，且所述水平隔振壓桿相對(duì)于所述支撐底盤軸向移動(dòng)；

該隔振器還包括有垂向主承載軸，所述主承載梁的上端連接所述上部輔助平臺(tái)，下端穿過(guò)所述支撐底盤連接所述下部承載盤，且所述主承載梁相對(duì)于所述支撐底盤軸向移動(dòng)；

所述上部輔助平臺(tái)與所述支撐底盤之間設(shè)置有若干垂向支撐梁；所述支撐底盤上設(shè)置有若干用于支撐整個(gè)隔振器的機(jī)腳。

較佳地，所述垂向支撐梁采用具有1%-5%初始偏心的垂向布置的歐拉壓桿。

較佳地，所述垂向支撐梁的兩端通過(guò)滾動(dòng)軸承分別連接所述上部輔助平臺(tái)和所述支撐底盤。

較佳地，所述支撐底盤上同軸設(shè)置有一垂直導(dǎo)軌，所述垂向主承載軸穿過(guò)所述垂直導(dǎo)軌內(nèi)，且所述垂向主承載軸沿所述垂直導(dǎo)軌軸向移動(dòng)。

較佳地，所述若干水平隔振壓桿繞所述支撐底盤的中心軸周向均勻布置，所述若干垂直支撐梁繞所述支撐底盤的中心軸周向均勻布置。

較佳地，所述隔振器還包括有負(fù)剛度調(diào)節(jié)器，所述負(fù)剛度調(diào)節(jié)器水平設(shè)置，其一端連接所述上部輔助平臺(tái)，另一端通過(guò)一支撐件連接所述支撐底盤。

較佳地，所述隔振器包括有若干負(fù)剛度調(diào)節(jié)器，且所述若干負(fù)剛度調(diào)節(jié)器繞所述支撐底盤的中心軸周向均勻布置。

較佳地，所述負(fù)剛度調(diào)節(jié)器采用具有初始偏心的水平布置的歐拉壓桿。

較佳地，所述負(fù)剛度調(diào)節(jié)器的兩端通過(guò)滾動(dòng)軸承分別連接所述上部輔助平臺(tái)和所述支撐件。

較佳地，所述隔振器采用全金屬制作而成。

本發(fā)明由于采用以上技術(shù)方案，使之與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu)點(diǎn)和積極效果：

1）本發(fā)明提供的多自由度超低頻大載荷全金屬被動(dòng)隔振器，基于歐拉壓桿和負(fù)剛度機(jī)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)最低1.5Hz的隔振頻率；在水平方向，由于水平隔振壓桿在橫向的頻率非常低，可實(shí)現(xiàn)1.5Hz~2Hz的隔振頻率； 在垂直方向，利用垂向支撐梁在屈曲前的載荷很大的特點(diǎn)來(lái)承受垂向的大載荷，并且屈曲后垂向支撐梁的剛度較小，再通過(guò)并聯(lián)負(fù)剛度調(diào)節(jié)器，可使最低固有頻率降低至1.5Hz以下；負(fù)剛度調(diào)節(jié)器采用具有初始偏心的水平布置的歐拉壓桿，具有在較小的變形下實(shí)現(xiàn)大的負(fù)剛度的能力，其調(diào)節(jié)能力強(qiáng)，且結(jié)構(gòu)可以非常緊湊；

2）本發(fā)明提供的多自由度超低頻大載荷全金屬被動(dòng)隔振器，將承載圓盤布置在減振器的底部，一方面可以留出水平隔振壓桿的布置空間，另一方面可以降低整個(gè)減振器的重心，增強(qiáng)器穩(wěn)定性；負(fù)剛度調(diào)節(jié)器通過(guò)水平方向的滾動(dòng)軸承連接，可以有效降低傳遞至支撐底盤的動(dòng)態(tài)力矩，傳遞的力以水平方向?yàn)橹鳎虼丝梢越档蛡鬟f至支撐底盤的垂向動(dòng)態(tài)力，對(duì)于減小力傳遞率有利；

3）本發(fā)明提供的多自由度超低頻大載荷全金屬被動(dòng)隔振器，采用全金屬結(jié)構(gòu)，對(duì)高溫的環(huán)境適應(yīng)性好，可應(yīng)用于溫度高、或是存在輻照等場(chǎng)合。

附圖說(shuō)明

結(jié)合附圖，通過(guò)下文的詳細(xì)說(shuō)明，可更清楚地理解本發(fā)明的上述及其他特征和優(yōu)點(diǎn)，其中：

圖1為本發(fā)明提供的多自由度超低頻大載荷全金屬被動(dòng)隔振器的剖視圖一；

圖2為本發(fā)明提供的多自由度超低頻大載荷全金屬被動(dòng)隔振器的剖視圖二。

符號(hào)說(shuō)明：

1-安裝盤

2-水平隔振壓桿

3-下部承載盤

4-垂向主承載軸

5-垂向?qū)к?/p>

6-上部輔助平臺(tái)