[發(fā)明專利]一種基于形狀記憶合金復合彈簧的分級減振裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711058050.5
• 申請日: 2017-11-01
• 公開（公告）號: CN107676426B
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發(fā)明（設計）人: 陳翔;付?？?/a>;江明哲;焦正楷;祿盛;趙洋;鄧聰穎
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶郵電大學
• 主分類號: F16F15/06
• 分類號: F16F15/06
• 代理公司: 北京同恒源知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

本發(fā)明涉及一種基于形狀記憶合金復合彈簧的分級減振裝置，屬于減震技術(shù)領域。包含缸體，缸體蓋，外載傳輸軸，拉伸彈簧，外層彈簧和內(nèi)層彈簧；外載傳輸軸為柱體，在外載傳輸軸的中下部設置有一盤面，盤面的徑向截面的大小等同于缸體的內(nèi)部徑向截面積，外載傳輸軸與盤面同軸心，外載傳輸軸的盤面端設置在缸體內(nèi)；拉伸彈簧的一端固定在缸體蓋上，另一端固定在盤面上；內(nèi)層彈簧設置在外層彈簧內(nèi)側(cè)，外層彈簧和內(nèi)層彈簧的一端均設置在缸體的底部并固定，外層彈簧的自由端高于內(nèi)層彈簧的自由端，且外層彈簧和內(nèi)層彈簧的軸心與缸體的軸心重合。本發(fā)明可在不同外載的作用下，通過不同的載荷工況自動匹配不同的減振作用材料和部件，大大提高減振效果。

技術(shù)領域

本發(fā)明屬于減震技術(shù)領域，涉及一種基于形狀記憶合金復合彈簧的分級減振裝置。

背景技術(shù)

形狀記憶合金(shape memory alloy,SMA)作為一種先進的智能材料與功能材料，因其獨特的超彈性(superelasticity,PE)和形狀記憶效應(shape memory effect,SME)，被廣泛應用于航空航天，生物醫(yī)學，機器人等領域。2016年國家“十三五規(guī)劃”中將“大力發(fā)展形狀記憶合金、自修復材料等智能材料”作為未來五年我國將要實施的100個重大工程及項目之一。形狀記憶合金本身具有的超彈性使其被廣泛用作減振阻尼元件，用其制作的SMA彈簧因同時具備彈簧的減振性能超彈性的阻尼性能，而具有廣闊的應用前景。

復合彈簧是由金屬彈簧和覆蓋其周圍的粘彈性體經(jīng)硫化處理后而復合在一起，呈現(xiàn)出筒狀粘彈性體包裹金屬彈簧的幾何構(gòu)型。在振動機械和運動機械中采用復合彈簧代替金屬螺旋彈簧是機械減振降噪的發(fā)展方向之一。

運用形狀記憶合金和橡膠組合制作的復合彈簧同時兼具橡膠的大阻尼和螺旋彈簧的高承載與耐疲勞特性，同時又具備出色的耐磨性，較大的恢復力。因此，開展SMA復合彈簧的力學性能研究，對于豐富現(xiàn)有的緩沖減振元件庫具有應用的必要性。隨著科學和社會的發(fā)展，人們對舒適性要求逐漸提高，促使各種振動機械和動力機械對減振器的需求增加且要求提高，減振器逐漸由簡單減振向復雜工況、復合要求的減振器發(fā)展。發(fā)展更加匹配振動機械自身特點，融合機械服役載荷環(huán)境的減振器，對機械結(jié)構(gòu)的減振、隔振和降噪具有重大的工程意義。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種基于形狀記憶合金復合彈簧的分級減振裝置，用不同大小的彈簧和橡膠融合在一起應對不同工況環(huán)境下，性能能夠根據(jù)載荷情況自動調(diào)節(jié)的減振器，避免任何情況下都采用同種減振材料和減振方式以至于無法達到最佳減振效果的問題。

為達到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種基于形狀記憶合金復合彈簧的分級減振裝置，包含缸體，缸體蓋，外載傳輸軸，拉伸彈簧，外層彈簧和內(nèi)層彈簧；

所述外載傳輸軸為柱體，在所述外載傳輸軸的中下部設置有一盤面，所述盤面的徑向截面的大小等同于所述缸體的內(nèi)部徑向截面積，所述外載傳輸軸與所述盤面同軸心，所述外載傳輸軸的盤面端設置在所述缸體內(nèi)，另一端穿出所述缸體蓋外；

所述拉伸彈簧的一端固定在所述缸體蓋上，另一端固定在所述盤面上；

所述內(nèi)層彈簧設置在所述外層彈簧內(nèi)側(cè)，所述外層彈簧和內(nèi)層彈簧的一端均設置在所述缸體的底部并固定，所述外層彈簧的自由端高于所述內(nèi)層彈簧的自由端，且所述外層彈簧和內(nèi)層彈簧的軸心與所述缸體的軸心重合。

進一步，所述缸體為不銹鋼中空圓柱體，所述外層彈簧緊貼所述缸體內(nèi)部表面，所述內(nèi)層彈簧與所述外層彈簧之間留有間距。

進一步，所述拉伸彈簧的數(shù)量為3，按照正三角形的方式設置在所述盤面中心。

進一步，所述缸體底部還設置有超限保護墊，所述超限保護墊設置在所述內(nèi)層彈簧內(nèi)，所述超限保護墊用于保護所述外載傳輸軸在極限條件下不與所述缸體底部產(chǎn)生直接撞擊。