[發(fā)明專利]一種具有響應(yīng)放大效果的齒輪式形狀記憶合金阻尼器

在審

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• 申請日: 2019-02-20
• 公開（公告）號: CN109811923A
• 公開（公告）日: 2019-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬玉宏;趙桂峰;蔡曉君;張晶晶;黃浩賢;王蓓
• 申請（專利權(quán)）人: 廣州大學(xué)
• 主分類號: E04B1/98
• 分類號: E04B1/98;E04H9/02;E01D19/00
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 官國鵬

本發(fā)明涉及一種具有響應(yīng)放大效果的齒輪式形狀記憶合金阻尼器，包括限位架、固定在限位架上的第一連接扣和第二連接扣、位于第一連接扣和第二連接扣之間的第三連接扣、與第三連接扣固定連接的齒條框架、安裝在齒條框架上的驅(qū)動齒條、轉(zhuǎn)動式安裝在限位架上的齒輪組件、連接第一連接扣和第三連接扣的第一阻尼器、連接第二連接扣和第三連接扣的第二阻尼器；齒條框架包括相對固定的上齒條和下齒條；齒輪組件包括半齒輪和全齒輪；第三連接扣與上齒條固定連接，半齒輪和全齒輪均轉(zhuǎn)動式安裝在限位架上且半齒輪位于上齒條和下齒條之間，全齒輪與驅(qū)動齒條嚙合，半齒輪和全齒輪的轉(zhuǎn)動中心相同且同步轉(zhuǎn)動，上齒條和下齒條交替與半齒輪嚙合。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及阻尼器的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種具有響應(yīng)放大效果的齒輪式形狀記憶合金阻尼器。

背景技術(shù)

地震是一種具有極強破壞性的突發(fā)自然災(zāi)害，強烈的地震會嚴重破壞建筑結(jié)構(gòu)、橋梁結(jié)構(gòu)，造成重大的人員傷亡和財產(chǎn)損失，其中結(jié)構(gòu)的破壞和倒塌是造成生命財產(chǎn)損失的主要原因。鑒于傳統(tǒng)的抗震設(shè)防措施已經(jīng)很難解決抗震防災(zāi)所面臨的問題，近年來，減隔震技術(shù)得到了越來越多的研究和應(yīng)用。其中，隔震技術(shù)需要通過阻尼器限制隔震層的位移，消能減震技術(shù)需要通過阻尼器耗散地震能量。但是，傳統(tǒng)的各類阻尼器在小震時難以發(fā)揮有效的耗能能力，而在大震或極罕遇地震作用下，阻尼器易超過其極限能力而喪失耗能能力，若采用大噸位大行程的阻尼器，則造價較高難以推廣應(yīng)用。因此，開發(fā)一種在小震乃至極罕遇地震作用下均具有良好耗能能力且位移不失效的新型阻尼器是非常必要的。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是：提供一種具有響應(yīng)放大效果的齒輪式形狀記憶合金阻尼器，齒輪式形狀記憶合金阻尼器在小震乃至極罕遇地震的環(huán)境下都具有良好的耗能能力，達到隔震、減震的效果。

為了達到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種具有響應(yīng)放大效果的齒輪式形狀記憶合金阻尼器，包括限位架、固定在限位架上的第一連接扣和第二連接扣、位于第一連接扣和第二連接扣之間的第三連接扣、與第三連接扣固定連接的齒條框架、安裝在齒條框架上的驅(qū)動齒條、轉(zhuǎn)動式安裝在限位架上的齒輪組件、連接第一連接扣和第三連接扣的第一阻尼器、連接第二連接扣和第三連接扣的第二阻尼器；齒條框架包括上齒條和下齒條；齒輪組件包括半齒輪和全齒輪；在第一連接扣和第二連接扣之間來回移動的第三連接扣與上齒條固定連接，上齒條和下齒條相對固定，半齒輪和全齒輪均轉(zhuǎn)動式安裝在限位架上且半齒輪位于上齒條和下齒條之間，全齒輪與驅(qū)動齒條嚙合，半齒輪和全齒輪的轉(zhuǎn)動中心相同且同步轉(zhuǎn)動，上齒條和下齒條交替與半齒輪嚙合。通過上齒條和下齒條交替與半齒輪嚙合，上齒條和下齒條做往返運動，上齒條帶動第三連接扣來回移動，從而帶動第一阻尼器和第二阻尼器通過交替做伸縮運動來到達耗能減震的效果。

進一步的是：全齒輪的整個外圓輪廓均有輪齒，半齒輪的半個外圓輪廓上有輪齒，另外半個外圓輪廓光滑。全齒輪帶動半齒輪轉(zhuǎn)動，半齒輪交替驅(qū)動上齒條和下齒條移動。

進一步的是：全齒輪的直徑小于半齒輪。驅(qū)動齒條的響應(yīng)經(jīng)齒輪組件放大后，傳遞給阻尼器，使第一阻尼器和第二阻尼器能夠盡早發(fā)揮耗能作用，使其產(chǎn)生較小的恢復(fù)力即可為結(jié)構(gòu)提供較大的恢復(fù)力，從而顯著節(jié)省造價。

進一步的是：限位架包括底板、固定在底板上的豎板、固定在豎板上的頂板；頂板與底板平行，豎板通過加勁肋與底板固定，齒條框架和齒輪組件均位于頂板和底板之間。限位架用于固定齒條框架，齒條框架在限位架上移動。

進一步的是：頂板上設(shè)有通槽，第一連接扣和第二連接扣固定在頂板上并位于通槽的兩側(cè)，第三連接扣穿過通槽內(nèi)并與上齒條固定連接。第三連接扣在通槽內(nèi)帶動上齒條移動。

進一步的是：齒輪式形狀記憶合金阻尼器還包括上滾輪和下滾輪；上滾輪轉(zhuǎn)動式安裝在豎板上并位于上齒條和頂板之間，上齒條和上滾輪的圓周側(cè)面接觸，下滾輪轉(zhuǎn)動式安裝在豎板上并位于下齒條和底板之間，下齒條和下滾輪的圓周側(cè)面接觸，上滾輪和下滾輪均有若干個。滾輪使得齒條框架的移動更加平穩(wěn)。