[發明專利]一種基于渦流效應的單自由度磁阻尼減振器

有效

• 申請號: 202010622973.4
• 申請日: 2020-06-30
• 公開（公告）號: CN111828523B
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: 蒲華燕;何文元;吳文江;王敏;羅均;丁基恒;孫翊;柏龍;彭艷;謝少榮
• 申請（專利權）人: 上海大學;重慶大學
• 主分類號: F16F6/00
• 分類號: F16F6/00
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 韓雪梅

本發明公開一種基于渦流效應的單自由度磁阻尼減振器，包括下底板、環形磁鐵a、環形磁鐵b、鋁筒、銅片底片、銅片、銅片頂片、軸承座、直線軸承、軸承端蓋、負載、活塞軸、階梯軸、固定軸環、螺旋彈簧、下裝夾軸、固定螺釘。其工作原理主要是當減振器處于工作模式時，環形磁鐵a靜止固定在下端，環形磁鐵b在豎直方向做往復運動，兩磁鐵互相吸引設置，螺旋彈簧作為正剛度元件起到支撐負載的作用，環形磁鐵b的相對運動產生時變磁場，設置于兩環形磁鐵之間的銅片受磁場影響產生渦流阻尼效應，抑制環形磁鐵b的運動，通過消耗能量的方式減弱負載的振動。該磁阻尼減振器結構緊湊，體積小，能夠大幅降低系統的共振峰值，具有良好的緩沖和減振性能。

技術領域

本發明涉及減振技術領域，特別是涉及一種基于渦流效應的單自由度磁阻尼減振器。

背景技術

振動普遍地存在于工程技術與日常生活中，在一些復雜的環境中，振動是影響設備加工和工作精度的主要因素，這一現象正日益受到人們的關注。為此，人們開發了各種各樣的減振設備，極大地提高了加工精度和生產效率。

傳統的被動減振器由參數固定的質量、彈簧、阻尼元件組成，結構簡便、可靠，但存在著一些缺點，在一般的工業場合可以達到生產要求，但是對隔離低頻和超低頻振動的效果并不理想，無法滿足人們對于精密設備的需求。于是半主動、主動減振成為人們研究的主要方向。目前，減振器主要分為三種控制方法：被動控制、主動控制、半主動控制?；诒粍涌刂频臏p振器，其應用最為廣泛，結構簡單，成本低，通常根據具體工程需求來設計應用?；谥鲃涌刂频臏p振器，其工作原理是通過傳感器來實時采集被控對象的信息從而直接提供相同大小的力抵消振動所產生的力，極大地改善了系統的性能，其所需響應快，但需要外部能源供應，成本比較高，在實際生產中應用一般?；诎胫鲃涌刂频臏p振器，其減振器是通過傳感器來實時采集被控對象的信息以改變自身的固有頻率，從而無需消耗很多的能源且能達到很好的減振效果，但是應用具有一定的局限性。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于渦流效應的單自由度磁阻尼減振器，以解決上述現有技術存在的問題，實現對振動能量的消耗，從而提高減振性能。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：本發明提供一種基于渦流效應的單自由度磁阻尼減振器，包括下底板、鋁筒、軸承座、活塞軸、階梯軸、環形磁鐵a、環形磁鐵b和銅片，所述鋁筒的底部與所述下底板固定相連，頂部與所述軸承座相連；

所述環形磁鐵a嵌套在所述下底板上并位于所述鋁筒內側，所述鋁筒沿圓周開設有四個槽口，銅片頂片和銅片底片順次位于槽口內且兩者之間的距離可調，厚度和數量可變的所述銅片固定在所述銅片頂片和銅片底片之間并位于所述鋁筒內側；直線軸承嵌入在所述軸承座上部并通過軸承端蓋固定夾緊，所述活塞軸的上端連接有負載，下端依次穿過所述軸承端蓋、直線軸承和軸承座后伸入所述鋁筒內并與所述階梯軸連接，所述階梯軸的中間軸段通過固定軸環安裝有所述環形磁鐵b；所述下底板上端和階梯軸下端之前安裝有螺旋彈簧，所述環形磁鐵a和環形磁鐵b相吸安裝，所述下底板的底部中心安裝有下裝夾軸。

優選的，所述環形磁鐵a靜止不動，所述環形磁鐵b可在豎直方向做往復運動。

優選的，所述環形磁鐵a和環形磁鐵b的厚度可更換。

優選的，四個槽口沿所述鋁筒的圓周均布，槽口形狀沿豎直方向呈齒條狀，每個齒條厚度相同，所述銅片頂片和銅片底片位于槽口的齒槽內，且頂片和底片的外端通過螺釘連接固定，內端用于夾持所述銅片。

優選的，所述鋁筒、下底板、軸承座和軸承端蓋均采用鋁合金7075制成，所述活塞軸、階梯軸、固定軸環和下裝夾軸均采用不銹鋼材料制成。

優選的，所述螺旋彈簧可替換為不同剛度的彈簧。

本發明相對于現有技術取得了以下技術效果：