[發明專利]一種可實現變剛度的強非線性吸振器

有效

• 申請號: 201611124389.6
• 申請日: 2016-12-08
• 公開（公告）號: CN106774486B
• 公開（公告）日: 2018-06-08
• 發明（設計）人: 陳建恩;鐘銳;葛為民;劉軍;王肖鋒
• 申請（專利權）人: 天津理工大學
• 主分類號: G05D19/02
• 分類號: G05D19/02
• 代理公司: 天津才智專利商標代理有限公司 12108
• 代理人: 龐學欣

本發明公開了一種可實現變剛度的強非線性吸振器，包括支撐部、傳動部、減振部和控制部；支撐部包括連接座、兩個鉸鏈座、導軌傳動部包括兩個齒輪、兩個轉動臂和兩個連接軸；減振部包括兩個線性彈簧和質量塊；控制部包括電機、微控制器和加速度傳感器；該可實現變剛度的強非線性吸振器質量輕、可以實現全頻帶減振，且具有自調剛度能力能夠使其適應激振力大小的變化，大幅提高其魯棒性。

技術領域

本發明屬于減振技術領域，特別涉及一種可實現變剛度的強非線性吸振器。

背景技術

在航空航天領域中，飛行器所承受的載荷比較復雜，往往包含多個頻率成分，其幅值大小也會不斷發生變化；除此之外，飛行器輕質化的要求對減振器質量也有限制。傳統的被動式線性/弱非線性減振器往往質量較大且只能實現窄帶減振，而半主動式線性/弱非線性減振器需要很強的頻率跟蹤能力且單個減振器僅能跟蹤一個頻率；主動式減振器需要額外的能源供應裝置和控制器，較大增加原系統的質量、占用過多空間且成本較高；這些減振器在航空航天領域的應用受到很大限制。

發明內容

本發明的目的是提供一種可實現變剛度的強非線性吸振器。

為此，本發明技術方案如下：

一種可實現變剛度的強非線性吸振器，包括支撐部、傳動部、減振部和控制部；

支撐部包括連接座、兩個鉸鏈座、導軌；連接座以可拆卸的方式固定在需要減振的系統上；兩個鉸鏈座的上端根據剛度調節范圍以左右對稱的方式固結在連接座底面上，鉸鏈座的下部呈倒凹槽型，且在倒凹槽的兩個側壁上形成等高的兩個通孔；導軌的上端垂直固定在連接座的中部；

傳動部包括兩個齒輪、兩個轉動臂和兩個連接軸；兩個連接軸分別穿過兩個齒輪的中心孔并通過鉸鏈座下端的通孔將兩個齒輪分別固定在左右兩個鉸鏈座下端的倒凹槽內，且兩個齒輪相互嚙合；連接軸的一端沿軸向設有凹槽，并以鍵連接的方式與齒輪連接，連接軸的另一端固結在轉動臂的上端，轉動臂的下端設有通孔；

減振部包括兩個線性彈簧和質量塊；質量塊的上表面設有兩個吊耳，且兩個吊耳關于質量塊的中心對稱，質量塊的中心形成有與導軌相配合的中心孔，導軌的下端穿過質量塊的中心孔使質量塊沿導軌上下運動；線性彈簧的一端掛在一個轉動臂下端的通孔上；線性彈簧的另一端掛在與轉動臂同側的質量塊的吊耳上；

控制部包括電機、微控制器和加速度傳感器；微控制器和加速度傳感器均固定在連接座的下表面，電機設置在連接座的下表面，電機的輸出軸通過聯軸器與其中一個連接軸帶有凹槽的一端相連；加速度傳感器和電機均連接到微控制器上；加速度傳感器用來檢測振幅信號，并將振幅信號傳送給微控制器，微控制器根據接收的振幅信號驅動電機向齒輪提供轉矩。

所述的齒輪的材質為鈦合金或鋁合金。

所述的導軌的表面設有涂層。

所述的涂層為聚四氟乙烯。

與現有技術相比，該可實現變剛度的強非線性吸振器質量輕、可以實現全頻帶減振，且具有自調剛度能力能夠使其適應激振力大小的變化，大幅提高其魯棒性。

附圖說明

圖1為本發明提供的可實現變剛度的強非線性吸振器的正視圖。

圖2為本發明提供的可實現變剛度的強非線性吸振器局部結構示意圖。

圖3為本發明提供的可實現變剛度的強非線性吸振器的仰視圖。

具體實施方式

下面結合附圖及具體實施例對本發明做進一步的說明，但下述實施例絕非對本發明有任何限制。

如圖1-3所示，該可實現變剛度的強非線性吸振器包括支撐部、傳動部、減振部和控制部；