[發(fā)明專利]準(zhǔn)零剛度隔振器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110694027.5
• 申請(qǐng)日: 2021-06-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113503332B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-03-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李昊;鄧澤華;李奇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海衛(wèi)星工程研究所
• 主分類號(hào): F16F7/00
• 分類號(hào): F16F7/00;F16F15/073
• 代理公司: 上海段和段律師事務(wù)所 31334
• 代理人: 李佳俊;郭國(guó)中

本發(fā)明提供了一種準(zhǔn)零剛度隔振器，包括振動(dòng)輸出部件(1)、傳動(dòng)組件、振動(dòng)輸入部件以及多個(gè)彈性部件；所述傳動(dòng)組件的一端可滑動(dòng)的安裝在所述振動(dòng)輸入部件的內(nèi)部并連接所述彈性部件，傳動(dòng)組件的另一端穿過(guò)振動(dòng)輸入部件的頂端延伸到振動(dòng)輸入部件的外部并與振動(dòng)輸出部件(1)連接；振動(dòng)輸入部件的底端為振動(dòng)輸入端，用于與外部振動(dòng)源相連。本發(fā)明利用彈性部件的彎曲大變形實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)零剛度特性，內(nèi)部無(wú)復(fù)雜的負(fù)剛度結(jié)構(gòu)及機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，對(duì)制造精度要求低，零剛度區(qū)間大，不需要外部供給能量，方便小型化和輕量化。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及振動(dòng)與噪聲控制技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種準(zhǔn)零剛度隔振器。

背景技術(shù)

精密隔振裝置對(duì)于高精度設(shè)備如光刻機(jī)、超高精度空間相機(jī)及航天器平臺(tái)尤為重要。精密隔振裝置能夠有效隔離高精度設(shè)備中的微振動(dòng)，阻止振動(dòng)從振動(dòng)源向外傳遞。準(zhǔn)零剛度隔振器是一類非線性隔振器，具有高靜剛度低動(dòng)剛度的特性。

目前，準(zhǔn)零剛度隔振器常規(guī)的設(shè)計(jì)方法是利用正剛度部件與負(fù)剛度部件并聯(lián)，以實(shí)現(xiàn)高靜剛度低動(dòng)剛度的特性。然而，現(xiàn)有的基于正負(fù)剛度部件相結(jié)合以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)零剛度隔振器的設(shè)計(jì)方案，普遍存在三個(gè)問(wèn)題。第一，負(fù)剛度部件過(guò)于復(fù)雜，需要多個(gè)零件以特殊的方式連接，并普遍需要借助于外部能量、預(yù)緊力才能實(shí)現(xiàn)負(fù)剛度特性，整體結(jié)構(gòu)難以小型化、輕量化，且總體可靠性較低；第二，現(xiàn)有準(zhǔn)零剛度隔振器的零剛度區(qū)間普遍過(guò)小，導(dǎo)致隔振器在低頻范圍內(nèi)只能有效隔離振動(dòng)量級(jí)較低的振動(dòng)，對(duì)于低頻大幅度的振動(dòng)無(wú)能為力；第三，正負(fù)剛度結(jié)合的基本原理對(duì)隔振器中正剛度部件及負(fù)剛度部件的剛度匹配精度要求過(guò)高，而在加工誤差及材料誤差的影響下，準(zhǔn)零剛度部件實(shí)際難以真正實(shí)現(xiàn)零動(dòng)剛度特性，導(dǎo)致實(shí)際隔振效果大打折扣。

專利文獻(xiàn)CN 106402262 B公開(kāi)了一種采用矩形永磁鐵產(chǎn)生負(fù)剛度、彈性囊體提供正剛度的剛度可調(diào)的磁性準(zhǔn)零剛度隔振器；當(dāng)負(fù)載變化時(shí)，控制彈性囊體工作位置不變，彈性囊體由于內(nèi)部壓力發(fā)生變化導(dǎo)致其正剛度改變，然后通過(guò)調(diào)節(jié)矩形磁鐵的間距使負(fù)剛度與正剛度匹配。但其依然是采用了正剛度部件與負(fù)剛度部件結(jié)合的原理，存在設(shè)備復(fù)雜，需要外部能量等問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種準(zhǔn)零剛度隔振器。

根據(jù)本發(fā)明提供的一種準(zhǔn)零剛度隔振器，包括振動(dòng)輸出部件、傳動(dòng)組件、振動(dòng)輸入部件以及多個(gè)彈性部件；

所述傳動(dòng)組件的一端可滑動(dòng)的安裝在所述振動(dòng)輸入部件的內(nèi)部并連接所述彈性部件，傳動(dòng)組件的另一端穿過(guò)振動(dòng)輸入部件的頂端延伸到振動(dòng)輸入部件的外部并與振動(dòng)輸出部件連接；

振動(dòng)輸入部件的底端為振動(dòng)輸入端，用于與外部振動(dòng)源相連。

優(yōu)選地，所述傳動(dòng)組件包括連接桿及內(nèi)滑塊；

所述連接桿的一端與所述振動(dòng)輸出部件緊固相連，所述連接桿的另一端穿過(guò)所述振動(dòng)輸入部件的頂端延伸到振動(dòng)輸入部件的內(nèi)部并與能夠在所述振動(dòng)輸入部件內(nèi)部滑動(dòng)的內(nèi)滑塊相連。

優(yōu)選地，所述彈性部件包括彈性薄板、長(zhǎng)軸以及短軸；

所述彈性薄板橫截面在裝配狀態(tài)下為U形結(jié)構(gòu)，所述彈性薄板U型開(kāi)口側(cè)的一端與所述長(zhǎng)軸緊固連接，所述彈性薄板U型開(kāi)口側(cè)的另一端與短軸緊固連接；

所述長(zhǎng)軸與所述振動(dòng)輸入部件可轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述短軸可轉(zhuǎn)動(dòng)的安裝在所述內(nèi)滑塊上。

優(yōu)選地，彈性薄板(5)為由平板彈性彎曲而成的U形結(jié)構(gòu)；

所述彈性薄板(5)自由狀態(tài)下為平板，彎曲曲率為0；

所述彈性薄板包括第一平板面、弧形面以及第二平板面；

第一平板面通過(guò)弧形面連接第二平板面，其中，在裝配狀態(tài)下，第一平板面平行于第二平板面；所述第一平板面遠(yuǎn)離所述弧形面的端部與所述長(zhǎng)軸相連，所述第二平板面遠(yuǎn)離所述弧形面的端部與所述短軸相連。