[發(fā)明專利]一種基于液壓負(fù)剛度機(jī)構(gòu)的非線性剛度隔振系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710692389.4
• 申請日: 2017-08-14
• 公開（公告）號: CN107606038B
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周勁松;孫煜;宮島;孫文靜;夏張輝
• 申請（專利權(quán)）人: 同濟(jì)大學(xué)
• 主分類號: F16F13/00
• 分類號: F16F13/00
• 代理公司: 上海科盛知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225
• 代理人: 劉燕武

本發(fā)明涉及一種基于液壓負(fù)剛度機(jī)構(gòu)的非線性剛度隔振系統(tǒng)，包括液壓缸(2)和滾球滑道承載體(1)，其中，所述的滾球滑道承載體(1)的側(cè)面設(shè)置有沿其中心軸對稱分布的至少一對滾球滑道，每個液壓缸(2)分別對應(yīng)抵住一個滾球滑道，并對滾球滑道承載體(1)施加恒定液壓力，使得所述液壓缸(2)和滾球滑道承載體(1)組成提供垂向負(fù)剛度的液壓負(fù)剛度機(jī)構(gòu)，所述的滾球滑道承載體(1)的底端還安裝有對其施加垂直力的垂向正剛度彈簧(4)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明可以根據(jù)所需剛度曲線實(shí)現(xiàn)非線性剛度，包括準(zhǔn)零剛度、分段線性剛度等。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種非線性剛度設(shè)計系統(tǒng)，尤其是涉及一種基于液壓負(fù)剛度機(jī)構(gòu)的非線性剛度隔振系統(tǒng)。

背景技術(shù)

鋼彈簧、橡膠彈簧、碟形彈簧等是目前常用的隔振部件，而這些彈簧的剛度特性曲線的特點(diǎn)都是固定的，如鋼彈簧與橡膠彈簧通常提供線性正剛度，碟形彈簧雖可提供非線性剛度，但其非線性特性由既有公式?jīng)Q定，以上幾種彈簧均難以實(shí)現(xiàn)任意非線性剛度。

中國專利ZL201620957512.1公開了一種基于仿腿型結(jié)構(gòu)的非線性剛度阻尼裝置，包括長、短連桿機(jī)構(gòu)、水平和垂直彈性件；長連桿機(jī)構(gòu)包括與隔振對象連接的和用于與振動源連接的長連桿組；短連桿機(jī)構(gòu)包括連接于頂端長連桿組的短連桿組、連接于頂端長連桿組和底端長連桿組之間的短連桿組以及連接于底端長連桿組的短連桿組；水平彈性件和垂直彈性件分別連接于短連桿機(jī)構(gòu)與短連桿機(jī)構(gòu)之間。該專利雖然也能實(shí)現(xiàn)一定程度的非線性剛度，但是結(jié)構(gòu)承載性相對較差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種基于液壓負(fù)剛度機(jī)構(gòu)的非線性剛度隔振系統(tǒng)。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種基于液壓負(fù)剛度機(jī)構(gòu)的非線性剛度隔振系統(tǒng)，包括液壓缸和滾球滑道承載體，其中，所述的滾球滑道承載體的側(cè)面設(shè)置有沿其中心軸對稱分布的至少一對滾球滑道，每個液壓缸分別對應(yīng)抵住一個滾球滑道，并對滾球滑道承載體施加恒定液壓力，使得所述液壓缸和滾球滑道承載體組成提供垂向負(fù)剛度的液壓負(fù)剛度機(jī)構(gòu)，所述的滾球滑道承載體的底端還安裝有對其施加垂直力的垂向正剛度彈簧。

優(yōu)選的，所述的滾球滑道為沿豎直面的曲線滑道。

優(yōu)選的，所述的液壓缸的活塞頂桿鉸接滾球，該滾球抵住所述滾球滑道并沿其滑動。

優(yōu)選的，所述的垂向正剛度彈簧為線性彈簧。

更優(yōu)選的，所述的線性彈簧為螺旋彈簧。

優(yōu)選的，所述的液壓缸水平固定設(shè)置在安裝座上，并輸出恒定的水平液壓力。

優(yōu)選的，所述的滾球滑道承載體的頂面剛性連接被隔振物體。

本發(fā)明在設(shè)計時，利用液壓缸對滾球滑道承載體施加恒定的液壓力，這樣，液壓缸與滾球和滾球滑道承載體即可配合組成液壓負(fù)剛度機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)可在垂向提供負(fù)剛度，同時，配合提供垂直力的垂向正剛度彈簧，兩者的剛度之和即可對滾球滑道承載體上的被隔振物體的提供的支撐剛度。此外，根據(jù)需要滾球滑道可以設(shè)計不同的剛度曲線。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

(1)可實(shí)現(xiàn)任意非線性剛度，如準(zhǔn)零剛度、分段線性剛度等。

(2)采用液壓缸提供橫向力，使其橫向力恒定，利用剛度曲線設(shè)計。

(3)采用滑道引導(dǎo)滾輪滾動，使液壓負(fù)剛度機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)所需負(fù)剛度。

(4)垂向彈簧為線性正剛度彈簧，如螺旋彈簧，其結(jié)構(gòu)簡單，成本低。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例1的受力示意圖；