[發(fā)明專利]一種可調(diào)式準(zhǔn)零剛度隔振器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110195967.X
• 申請(qǐng)日: 2021-02-22
• 公開（公告）號(hào): CN112963497B
• 公開（公告）日: 2022-10-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐興;馬志祥;江昕煒;王峰;施天玲;劉歡;陳雷;魏勇泉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇大學(xué)
• 主分類號(hào): F16F15/02
• 分類號(hào): F16F15/02;F16F15/023;F16F15/027
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• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明提供了一種可調(diào)式準(zhǔn)零剛度隔振器，屬于機(jī)械隔振技術(shù)領(lǐng)域。該隔振器包括負(fù)剛度機(jī)構(gòu)、空氣彈簧和齒輪齒條機(jī)構(gòu)，負(fù)剛度機(jī)構(gòu)由圓柱凸輪、水平伸縮機(jī)構(gòu)和推桿組成，負(fù)剛度機(jī)構(gòu)沿空氣彈簧中心軸線呈對(duì)稱分布，負(fù)剛度機(jī)構(gòu)通過齒輪齒條機(jī)構(gòu)與空氣彈簧相連，負(fù)剛度機(jī)構(gòu)通過水平伸縮機(jī)構(gòu)給推桿提供推力推動(dòng)圓柱凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，再由齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)齒條上下平動(dòng)提供負(fù)剛度。本發(fā)明的負(fù)剛度機(jī)構(gòu)可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，兼有高的承載能力及優(yōu)良的中低頻隔振性能；本發(fā)明的隔振器在一定跳動(dòng)范圍內(nèi)，可以減小總體剛度，降低固有頻率，較好地實(shí)現(xiàn)隔振效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明機(jī)械隔振技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種可調(diào)式準(zhǔn)零剛度隔振器。

背景技術(shù)

工程應(yīng)用中，無論高頻振動(dòng)還是低頻振動(dòng)，對(duì)于設(shè)備的正常使用都會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的影響。近幾年，對(duì)準(zhǔn)零剛度隔振器的研究設(shè)計(jì)有了較大的發(fā)展。準(zhǔn)零剛度隔振器是通過將正、負(fù)剛度并聯(lián)的方式使系統(tǒng)平衡位置附近的剛度接近于零，從而達(dá)到降低振動(dòng)頻率的效果。而目前大多數(shù)的準(zhǔn)零剛度隔振器的正、負(fù)剛度機(jī)構(gòu)都是螺旋彈簧，通過彈簧的預(yù)緊力達(dá)到準(zhǔn)零剛度效果所需要的負(fù)剛度。但是，負(fù)剛度機(jī)構(gòu)隨著載物臺(tái)一同進(jìn)行振動(dòng)，因?yàn)檎駝?dòng)的不確定性，不能穩(wěn)定提供系統(tǒng)所需要的負(fù)剛度；而且，由于結(jié)構(gòu)的整體性，中間對(duì)稱凸輪固定，其所提供的負(fù)剛度較為單一，不能根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在不足，本發(fā)明提供了一種可調(diào)式準(zhǔn)零剛度隔振器，該隔振器負(fù)剛度由水平伸縮機(jī)構(gòu)提供，通過傳遞機(jī)構(gòu)最終作用在豎直方向上，而正剛度由空氣彈簧提供，兼有高的承載能力及優(yōu)良的中低頻隔振性能，并且負(fù)剛度機(jī)構(gòu)可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的的。

一種可調(diào)式準(zhǔn)零剛度隔振器，包括空氣彈簧，隔振器整體關(guān)于空氣彈簧的中心軸線對(duì)稱，空氣彈簧固定在載物臺(tái)和臺(tái)架之間，載物臺(tái)下端設(shè)有齒輪齒條機(jī)構(gòu)，齒輪與圓柱凸輪一端鍵連接，圓柱凸輪通過滑動(dòng)軸承固定在臺(tái)架上，圓柱凸輪的凸輪槽中放置推桿一端，推桿另一端與水平伸縮機(jī)構(gòu)連接。

上述技術(shù)方案中，所述水平伸縮機(jī)構(gòu)為固定在臺(tái)架上的彈簧，彈簧與推桿另一端連接。

上述技術(shù)方案中，所述水平伸縮機(jī)構(gòu)為固定在臺(tái)架上的氣缸，氣缸的活塞與推桿另一端連接。

上述技術(shù)方案中，所述水平伸縮機(jī)構(gòu)包括液壓缸，液壓缸與儲(chǔ)油罐相連，儲(chǔ)油罐與油泵連接，且液壓缸與儲(chǔ)油罐連接管路上設(shè)有電磁閥，油泵也與電磁閥連接。

上述技術(shù)方案中，所述油泵的啟停由ECU控制，ECU還與安裝在載物臺(tái)下方的高度傳感器信號(hào)連接。

上述技術(shù)方案中，所述液壓缸、儲(chǔ)油罐及油泵的通路上連接有蓄能器。

上述技術(shù)方案中，所述圓柱凸輪表面設(shè)有螺旋線，且螺旋線螺旋角的升度可變。

上述技術(shù)方案中，所述齒輪齒條機(jī)構(gòu)包括齒條和直齒圓柱齒輪，齒條固定在載物臺(tái)底端，齒條與直齒圓柱齒輪嚙合，直齒圓柱齒輪還與圓柱凸輪的一端鍵連接。

本發(fā)明的有益效果為：

(1)本發(fā)明的隔振器正剛度由空氣彈簧提供，兼有高的承載性能和優(yōu)良的中低頻隔振性能；

(2)本發(fā)明的隔振器負(fù)剛度機(jī)構(gòu)中圓柱凸輪根據(jù)需要可自由調(diào)整替換，通過改變圓柱凸輪表面螺旋線螺旋角的升度來改變負(fù)剛度，可適用于多種負(fù)載跟振動(dòng)情況；圓柱凸輪表面的凸輪槽的形狀也可根據(jù)需要來設(shè)計(jì)；

(3)本發(fā)明的隔振器通過齒輪齒條機(jī)構(gòu)傳輸作用力，傳遞較平穩(wěn)、可靠性較高；負(fù)剛度機(jī)構(gòu)只存在平動(dòng)，不會(huì)隨著整體一起振動(dòng)；

(4)本發(fā)明正剛度機(jī)構(gòu)為空氣彈簧，空氣彈簧具有優(yōu)良的非線性硬特性，能夠有效限制振幅；在不同載荷下，其隔振系統(tǒng)固有頻率幾乎不變，隔振效果也幾乎不變。

附圖說明