[發(fā)明專利]一種齒條傳動(dòng)式碟形磁流變阻尼器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710062175.9
• 申請日: 2017-01-31
• 公開（公告）號: CN106884925B
• 公開（公告）日: 2019-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐趙東;趙玉亮;楊楊
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號: F16F9/53
• 分類號: F16F9/53;F16F9/504;F16F9/32
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32249
• 代理人: 彭雄

本發(fā)明公開了一種齒條傳動(dòng)式碟形磁流變阻尼器，包括帶有拉桿(93)的雙面齒條(9)、傳力導(dǎo)向架(2)、第一被動(dòng)齒輪(81)、第二被動(dòng)齒輪(82)、工作盤腔一、工作盤腔二、第一U形電磁鐵(31)以及第二U形電磁鐵(32)。本發(fā)明的齒條傳動(dòng)式碟形磁流變阻尼器能夠把振動(dòng)的直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為動(dòng)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)盤會剪切磁流變液產(chǎn)生阻尼力；同時(shí)外置的電磁鐵尺寸不受限制，可以提供比較大的磁場，能夠提高磁流變阻尼器的可調(diào)系數(shù)，有利于磁流變阻尼器的應(yīng)用推廣。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種可用于土木、機(jī)械和航空領(lǐng)域的碟形磁流變阻尼器，尤其涉及一種齒條傳動(dòng)式碟形磁流變阻尼器。

背景技術(shù)

隨著國家的發(fā)展、生活水平的提高，高層建筑、高聳結(jié)構(gòu)、大跨結(jié)構(gòu)等重要性結(jié)構(gòu)與日俱增。在動(dòng)力荷載(如強(qiáng)風(fēng)和地震)作用下，這些結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生比較大的振動(dòng)，影響到結(jié)構(gòu)的正常使用及安全，如何減小結(jié)構(gòu)的風(fēng)振或地震反應(yīng)是一個(gè)前沿且重要的課題。結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制是一種新型的抗振/震措施，它是通過在結(jié)構(gòu)中設(shè)置減振/震或隔振/震裝置來消耗或隔離振/震動(dòng)能量，或者施加外部的能量以抵消外部激勵(lì)對結(jié)構(gòu)的作用。磁流變阻尼器是利用磁流變液剪切屈服強(qiáng)度隨外加磁場大小變化的特性制作的半主動(dòng)控制裝置，由于功耗低、可控制、出力大、時(shí)滯小，既具有被動(dòng)控制的穩(wěn)定性，又有主動(dòng)控制的可調(diào)性的特性，受到振動(dòng)控制科研人員和工程師的重視，成為研究熱點(diǎn)。

由于磁流變阻尼器的可調(diào)性，是通過對其中的磁流變液施加外加變化的磁場，使得磁流變液在流體-固體之間逆變來實(shí)現(xiàn)的。在磁流變液配方一定的情況下，外加磁場的大小，直接影響著磁流變阻尼器的最大出力和可調(diào)系數(shù)的大小。在傳統(tǒng)的筒式磁流變阻尼器中，外加磁場是由通電的纏繞在導(dǎo)磁鐵芯上的勵(lì)磁線圈產(chǎn)生的，其勵(lì)磁線圈及鐵芯的尺寸會受到磁流變阻尼器缸體尺寸的限制。如果通過加大線圈圈數(shù)來提高磁場，則會使阻尼器缸體尺寸較大，增加磁流變液的用量，提高阻尼器的造價(jià)。如果減小缸體尺寸，則不能獲得足夠大的外加磁場，進(jìn)而影響磁流變阻尼器的最大出力和可調(diào)系數(shù)，這種現(xiàn)象在小尺寸的磁流變阻尼器上表現(xiàn)尤其嚴(yán)重。為了解決這個(gè)問題，一是提高磁流變液的導(dǎo)磁性能，以現(xiàn)有的技術(shù)，一般通過提高導(dǎo)磁顆粒的導(dǎo)磁性能來提高磁流變液導(dǎo)磁性能，這種方式會導(dǎo)致磁流變液的抗沉淀性能下降，從而影響磁流變阻尼器在長期服役中的工作性能；另一種方式是增加導(dǎo)磁顆粒的含量，這種方式會增加磁流變液的零場粘度，影響磁流變阻尼器的可調(diào)系數(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種齒條傳動(dòng)式碟形磁流變阻尼器，該磁流變阻尼器改變了傳統(tǒng)的磁流變阻尼器的工作方式，把原先活塞直線剪切磁流變液的工作方式，轉(zhuǎn)化為碟片旋轉(zhuǎn)剪切磁流變液的工作方式，把勵(lì)磁電磁鐵放置在工作腔體之外，能夠保證提供足夠大的磁場強(qiáng)度，從而提高阻尼器的最大出力和可調(diào)系數(shù)，同時(shí)節(jié)省磁流變液的用量。

技術(shù)方案：為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種齒條傳動(dòng)式碟形磁流變阻尼器，包括帶有拉桿(93)的雙面齒條(9)、傳力導(dǎo)向架(2)、第一被動(dòng)齒輪(81)、第二被動(dòng)齒輪(82)、工作盤腔一、工作盤腔二、第一U形電磁鐵(31)以及第二U形電磁鐵(32)，其中：

所述傳力導(dǎo)向架(2)的左側(cè)固定連接有左拉桿(1)，而傳力導(dǎo)向架(2)的右側(cè)開設(shè)有孔洞(23)，且所述傳力導(dǎo)向架(2)的前后兩側(cè)均開設(shè)有中空槽口，分別為第一中空槽口(21)、第二中空槽口(22)。

所述雙面齒條(9)設(shè)置于傳力導(dǎo)向架(2)內(nèi)，所述雙面齒條(9)包括第一齒面(91)、第二齒面(92)，所述第一齒面(91)、第二齒面(92)分別設(shè)置于雙面齒條(9)的前后兩側(cè)，且所述第一齒面(91)、第二齒面(92)的朝向相反，而所述拉桿(93)設(shè)置于雙面齒條(9)的右側(cè)，所述第一齒面(91)設(shè)置于第一中空槽口(21)內(nèi)，且所述第一齒面(91)與第一中空槽口(21)滑動(dòng)連接。第二齒面(92)設(shè)置于第二中空槽口(22)內(nèi)，且第二齒面(92)與第二中空槽口(22)滑動(dòng)連接，而所述拉桿(93)穿過孔洞(23)伸出傳力導(dǎo)向架(2)的右側(cè)，且所述拉桿(93)與孔洞(23)滑動(dòng)連接。