[發(fā)明專利]精密設(shè)備用沖擊隔離器及其仿真方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610164300.2
• 申請日: 2016-03-19
• 公開（公告）號: CN105840722B
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 閆明;于博洋;孟憲松;佟玲
• 申請（專利權(quán)）人: 沈陽工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: F16F13/00
• 分類號: F16F13/00;F16F15/02;F16F9/16;F16F9/32;G06F17/50
• 代理公司: 沈陽智龍專利事務(wù)所(普通合伙)21115
• 代理人: 周智博,宋鐵軍

1.一種精密設(shè)備用沖擊隔離器，其特征在于：包括外套筒(4)、內(nèi)套筒(5)、彈簧(6)、推板(7)、滑銷(8)和導(dǎo)軌(10)；

導(dǎo)軌(10)包括主導(dǎo)軌(10-1)、軸肩(10-2)和底座(10-3)；

外套筒(4)包括上腔體(4-1)和下腔體(4-2)，上腔體(4-1)和下腔體(4-2)之間的分隔壁上設(shè)置有供主導(dǎo)軌(10-1)穿過的導(dǎo)軌孔(4-4) 和主導(dǎo)軌(10-1)構(gòu)成滑動副，在下腔體(4-2)下部的外壁上設(shè)置有用于安裝滑銷(8)的銷釘孔(4-3)；

內(nèi)套筒(5)包括導(dǎo)軌孔(5-1)、滑槽(5-2)和內(nèi)腔體(5-3)，供主導(dǎo)軌(10-1)穿過的導(dǎo)軌孔(5-1)位于內(nèi)套筒(5)的上部和主導(dǎo)軌(10-1)構(gòu)成滑動副；

外套筒(4)、內(nèi)套筒(5)、彈簧(6)和推板(7)均套裝于導(dǎo)軌(10)的主導(dǎo)軌(10-1)上，內(nèi)套筒(5)套裝于外套筒(4)的下腔體(4-2)內(nèi)部；內(nèi)套筒(5)的導(dǎo)軌孔(5-1)與外套筒(4)的導(dǎo)軌孔(4-4)重合，主導(dǎo)軌(10-1)穿過內(nèi)套筒(5)、內(nèi)套筒導(dǎo)軌孔(5-1)及外套筒導(dǎo)軌孔(4-4)后上端伸進外套筒(4)的上腔體(4-1)內(nèi)，在上腔體(4-1)內(nèi)設(shè)置有與主導(dǎo)軌(10-1)的上端連接并聯(lián)動的限位環(huán)(3)；

彈簧(6)設(shè)置在內(nèi)套筒(5)內(nèi)并套在主導(dǎo)軌(10-1)上，推板(7)位于彈簧(6)的下端，滑銷(8)一端固定于外套筒(4)對應(yīng)的銷釘孔(4-3)上，另一端穿過內(nèi)套筒(5)的滑槽(5-2)后緊貼推板(7)的下側(cè)安裝。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的精密設(shè)備用沖擊隔離器，其特征在于：在外 套筒(4)的上部設(shè)置有用于安裝需要進行沖擊隔離的精密設(shè)備(1)的設(shè)備安裝座(2)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的精密設(shè)備用沖擊隔離器，其特征在于：在內(nèi)套筒(5)的下端安裝有下端蓋(9)，下端蓋(9)位于滑銷(8)的下端。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的精密設(shè)備用沖擊隔離器，其特征在于：滑銷(8)為能帶著外套筒(4)沿內(nèi)套筒(5)的滑槽(5-2)滑動的結(jié)構(gòu)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的精密設(shè)備用沖擊隔離器，其特征在于：主導(dǎo)軌(10-1)與外套筒導(dǎo)軌孔(4-4)及內(nèi)套筒導(dǎo)軌孔(5-1)之間動密封。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的精密設(shè)備用沖擊隔離器，其特征在于：上腔體(4-1)內(nèi)充滿了阻尼液，在限位環(huán)（3）上設(shè)置有阻尼孔(3-1)及用于安裝在主導(dǎo)軌(10-1)上端的安裝孔(3-2)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的精密設(shè)備用沖擊隔離器，其特征在于：用于交換阻尼液的阻尼孔(3-1)均布于限位環(huán)(3)的圓周上；安裝孔(3-2)位于限位環(huán)(3)的中部，用于和導(dǎo)軌(10)進行組裝。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的精密設(shè)備用沖擊隔離器，其特征在于：滑槽(5-2)均布于內(nèi)套筒(5)下部的壁上，此外，銷釘孔(4-3)與滑槽(5-2)的位置對應(yīng)，銷釘孔(4-3)、滑銷(8)與滑槽(5-2)的數(shù)量一致。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的精密設(shè)備用沖擊隔離器，其特征在于：外套筒(4)的上腔體(4-1)的軸向長度與需要進行隔離的精密設(shè)備(1)所允許的最大相對位移一致。

10.利用權(quán)利要求1所述的精密設(shè)備用沖擊隔離器所實施的隔離器模型仿真分析的方法，其特征在于：

實現(xiàn)步驟如下:

步驟(1)：在Ansys軟件中建立用于模擬隔離器的彈簧單元和用于模擬需要沖擊隔離設(shè)備的質(zhì)量單元，彈簧單元的一端B與質(zhì)量單元相連，彈簧單元的另一端A用于施加沖擊載荷；

步驟(2)：將力-變形量特性曲線參數(shù)賦予彈簧單元，并賦予彈簧單元相應(yīng)的阻尼參數(shù)，同時給質(zhì)量單元附上質(zhì)量屬性；

步驟(3)：在Ansys軟件中的求解模塊設(shè)置分析類型為瞬態(tài)，內(nèi)部求解積分算法為Newmark時間積分法；

步驟(4)：在彈簧A端施加沖擊載荷進行仿真計算，沖擊載荷是正弦單波或正弦正負雙波、三角波單波或正負組合三角波或周期循環(huán)的振動信號；

步驟(5)：計算完成后，在Ansys的時間后處理模塊進行仿真結(jié)果的查看；是質(zhì)量單元的加速度響應(yīng)、相對位移響應(yīng)或速度響應(yīng)；其中：加載點A的位移D，質(zhì)量單元B點的位移d，二者之差△d=|D-d|，△d即為隔離器的實際變形量，同時也為模擬設(shè)備在沖擊過程中相對基座的位置變動范圍。