[發明專利]一種折疊式準零剛度隔振裝置

有效

• 申請號: 201910664265.4
• 申請日: 2019-07-23
• 公開（公告）號: CN110332270B
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發明（設計）人: 文桂林;何俊峰;劉杰;林宇
• 申請（專利權）人: 廣州大學
• 主分類號: F16F7/00
• 分類號: F16F7/00
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 官國鵬

本發明涉及一種折疊式準零剛度隔振裝置，包括相互平行的第一平臺和第二平臺、第一折疊組件、第二折疊組件、彈簧；第一折疊組件和第二折疊組件均包括與第一平臺鉸接的上折疊板、與第二平臺鉸接的下折疊板、扭簧軸、套在扭簧軸上的扭簧；上折疊板和下折疊板通過扭簧軸相互鉸接，扭簧的一端與上折疊板固定連接，扭簧的另一端與下折疊板固定連接，彈簧的兩端分別與第一折疊組件的扭簧軸和第二折疊組件的扭簧軸固定連接，彈簧的軸線與扭簧的軸線相互垂直。本發明扭簧和彈簧分別提供正剛度和負剛度。本發明在較大的位移激勵下具備準零剛度隔振特性，同時在超出一定激勵位移時具備自我保護能力，可避免系統失穩。本發明屬于機械隔振裝置的技術領域。

技術領域

本發明涉及機械隔振裝置的技術領域，尤其涉及一種折疊式準零剛度隔振裝置。

背景技術

振動會影響機械加工的精度，嚴重的可以危害人的身體健康。因此，工程師們一直都在研發各類隔振裝置，力圖減小振動的危害。而準零剛度隔振裝置由于具有高的靜態剛度和低的動態剛度，在具備優良的低頻隔振性能的同時又具備較大的隔振質量，具有良好的工程應用前景。但是，準零剛度系統的固有結構特性，導致其隔振區間較小，同時在較大的激勵下容易造成失穩。如現有的水平彈簧預壓縮來獲得負剛度特性的準零剛度隔振裝置，該裝置只有在很小的位移范圍內具備準零剛度特性，且在較大的激勵位移下會造成嚴重的失穩現象。

發明內容

針對現有技術中存在的技術問題，本發明的目的是：提供一種折疊式準零剛度隔振裝置，該折疊式準零剛度隔振裝置在較大的位移激勵下具備準零剛度隔振特性。

為了達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種折疊式準零剛度隔振裝置，包括相互平行的第一平臺和第二平臺、第一折疊組件、第二折疊組件、彈簧；第一折疊組件和第二折疊組件均包括與第一平臺鉸接的上折疊板、與第二平臺鉸接的下折疊板、扭簧軸、套在扭簧軸上的扭簧；上折疊板和下折疊板通過扭簧軸相互鉸接，扭簧的一端與上折疊板固定連接，扭簧的另一端與下折疊板固定連接，彈簧的兩端分別與第一折疊組件的扭簧軸和第二折疊組件的扭簧軸固定連接，彈簧的軸線與扭簧的軸線相互垂直。第一折疊組件和第二折疊組件相互靠近擠壓彈簧的時候提供了負剛度特性，上折疊板和下折疊板折疊的時候扭簧提供正剛度特性，正負剛度的并聯使得系統的總剛度為零，達到一個隔振的效果。

進一步的是：上折疊板和下折疊板上均設有第一缺口，上折疊板的第一缺口位于下折疊板的第一缺口內，扭簧位于上折疊板的第一缺口內，上折疊板和下折疊板上均設有第一軸孔，上折疊板和下折疊板上的第一軸孔均有兩個且兩個第一軸孔分居第一缺口的兩端，扭簧軸穿過上折疊板和下折疊板的所有第一軸孔并與彈簧固定連接。上折疊板和下折疊板繞著扭簧軸轉動，上折疊板和下折疊板轉動過程中會扭動扭簧，使扭簧產生阻礙上折疊板和下折疊板折疊的力。

進一步的是：第一平臺和第二平臺均為正方塊，第一折疊組件和第二折疊組件均位于第一平臺和第二平臺之間，第一折疊組件的上折疊板和第二折疊組件的上折疊板分別轉動式安裝在第一平臺的其中兩個相對的側面上，第一折疊組件的下折疊板和第二折疊組件的下折疊板分別轉動式安裝在第二平臺的其中兩個相對的側面上，上折疊板和下折疊板均設有第二缺口，第二缺口位于上折疊板和下折疊板的中心。上折疊板和下折疊板在折疊過程中，上折疊板繞著第一平臺轉動，下折疊板繞著第二平臺轉動，同時上折疊板和下折疊板繞著扭簧軸相互轉動。

進一步的是：第一平臺的側面的兩端均設有第一凸塊，側面兩端的第一凸塊之間設有第一直軸，上折疊板轉動式安裝在第一直軸上。使得上折疊板的轉動更加靈活。

進一步的是：第二平臺的側面的兩端均設有第二凸塊，側面兩端的第二凸塊之間設有第二直軸，下折疊板轉動式安裝在第二直軸上。使得下折疊板的轉動更加靈活。