[發(fā)明專利]一種包含組合型磁負(fù)剛度機(jī)構(gòu)的近零剛度隔振系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110990144.6
• 申請(qǐng)日: 2021-08-26
• 公開（公告）號(hào): CN113700788A
• 公開（公告）日: 2021-11-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姜偉;吳九林;陳學(xué)東;周一帆;吳明凱
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類號(hào): F16F6/00
• 分類號(hào): F16F6/00;F16F15/03;F16F15/04;F16M5/00
• 代理公司: 武漢華之喻知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42267
• 代理人: 王世芳;梁鵬

1.一種包含組合型磁負(fù)剛度機(jī)構(gòu)的近零剛度隔振系統(tǒng)，其特征在，其包括底座(1)、負(fù)載平臺(tái)(9)、正剛度單元(2)和組合型磁負(fù)剛度單元，其中，正剛度單元(2)和組合型磁負(fù)剛度單元位于底座(1)和負(fù)載平臺(tái)(9)之間，正剛度單元(2)和組合型磁負(fù)剛度單元并聯(lián)，

正剛度單元(2)包括正剛度特性的彈性元件，彈性元件設(shè)置在底座(1)和負(fù)載平臺(tái)(9)之間，用于提供平衡所述負(fù)載重力所需的支撐力，并提供基本的隔振功能，

組合型磁負(fù)剛度單元包括至少一個(gè)斥力型磁負(fù)剛度機(jī)構(gòu)和至少一個(gè)吸力型磁負(fù)剛度機(jī)構(gòu)，斥力型磁負(fù)剛度機(jī)構(gòu)和吸力型磁負(fù)剛度機(jī)構(gòu)并聯(lián)。

2.如權(quán)利要求1所述的一種包含組合型磁負(fù)剛度機(jī)構(gòu)的近零剛度隔振系統(tǒng)，其特征在于，斥力型磁負(fù)剛度機(jī)構(gòu)包括至少一個(gè)斥力型磁負(fù)剛度機(jī)構(gòu)定磁體(62)和至少一個(gè)斥力型磁負(fù)剛度機(jī)構(gòu)動(dòng)磁體(61)，斥力型磁負(fù)剛度機(jī)構(gòu)定磁體(62)與斥力型磁負(fù)剛度機(jī)構(gòu)動(dòng)磁體(61)沿勵(lì)磁方向排布成一行多列的形式，且所有斥力型磁負(fù)剛度機(jī)構(gòu)定磁體與所有斥力型磁負(fù)剛度機(jī)構(gòu)動(dòng)磁體勵(lì)磁方向設(shè)置為與隔振方向垂直，在同一行中的斥力型磁負(fù)剛度機(jī)構(gòu)定磁體與斥力型磁負(fù)剛度機(jī)構(gòu)動(dòng)磁體交錯(cuò)排列，所有斥力型磁負(fù)剛度機(jī)構(gòu)定磁體的勵(lì)磁方向相同，所有斥力型磁負(fù)剛度機(jī)構(gòu)動(dòng)磁體的勵(lì)磁方向相同，相鄰的斥力型磁負(fù)剛度機(jī)構(gòu)定磁體與斥力型磁負(fù)剛度機(jī)構(gòu)動(dòng)磁體的勵(lì)磁方向相反，以上設(shè)置使得斥力型磁負(fù)剛度機(jī)構(gòu)定磁體與斥力型磁負(fù)剛度機(jī)構(gòu)動(dòng)磁體在與勵(lì)磁方向相垂直的法向上形成斥力型磁負(fù)剛度特性，該法向作為起負(fù)剛度作用的隔振方向。

3.如權(quán)利要求2所述的一種包含組合型磁負(fù)剛度機(jī)構(gòu)的近零剛度隔振系統(tǒng)，其特征在于，斥力型磁負(fù)剛度機(jī)構(gòu)中，在同一行內(nèi)的斥力型磁負(fù)剛度機(jī)構(gòu)定磁體(62)的數(shù)量與斥力型磁負(fù)剛度機(jī)構(gòu)動(dòng)磁體(61)的數(shù)量相差一個(gè)，以使得相鄰的斥力型磁負(fù)剛度機(jī)構(gòu)定磁體與斥力型磁負(fù)剛度機(jī)構(gòu)動(dòng)磁體在勵(lì)磁方向的間距相等時(shí)，斥力型磁負(fù)剛度機(jī)構(gòu)定磁體與斥力型磁負(fù)剛度機(jī)構(gòu)動(dòng)磁體在勵(lì)磁方向的作用力接近為零，從而利于隔振系統(tǒng)的平衡和穩(wěn)定。

4.如權(quán)利要求2所述的一種包含組合型磁負(fù)剛度機(jī)構(gòu)的近零剛度隔振系統(tǒng)，其特征在于，斥力型磁負(fù)剛度機(jī)構(gòu)包括多個(gè)斥力型磁負(fù)剛度機(jī)構(gòu)定磁體(62)和多個(gè)斥力型磁負(fù)剛度機(jī)構(gòu)動(dòng)磁體(61)，多個(gè)斥力型磁負(fù)剛度機(jī)構(gòu)定磁體與多個(gè)斥力型磁負(fù)剛度機(jī)構(gòu)動(dòng)磁體沿勵(lì)磁方向排布成多行多列的形式，且所有斥力型磁負(fù)剛度機(jī)構(gòu)定磁體與所有斥力型磁負(fù)剛度機(jī)構(gòu)動(dòng)磁體勵(lì)磁方向設(shè)置為與隔振方向垂直，

在同一行中的斥力型磁負(fù)剛度機(jī)構(gòu)定磁體與斥力型磁負(fù)剛度機(jī)構(gòu)動(dòng)磁體交錯(cuò)排列，且同一行中相鄰的斥力型磁負(fù)剛度機(jī)構(gòu)定磁體與斥力型磁負(fù)剛度機(jī)構(gòu)動(dòng)磁體的勵(lì)磁方向相反，同一列中相鄰行中的斥力型磁負(fù)剛度機(jī)構(gòu)定磁體勵(lì)磁方向設(shè)置為相反，同一列相鄰層的斥力型磁負(fù)剛度機(jī)構(gòu)動(dòng)磁體勵(lì)磁方向也設(shè)置為相反，以上設(shè)置使得同一列內(nèi)多行的定子磁體或動(dòng)子磁體自然配置形成一體。

5.如權(quán)利要求1-4任一所述的一種包含組合型磁負(fù)剛度機(jī)構(gòu)的近零剛度隔振系統(tǒng)，其特征在于，吸力型磁負(fù)剛度機(jī)構(gòu)包括至少一個(gè)吸力型磁負(fù)剛度機(jī)構(gòu)動(dòng)磁體(41)和至少一個(gè)吸力型磁負(fù)剛度機(jī)構(gòu)定磁體(42)，吸力型磁負(fù)剛度機(jī)構(gòu)定磁體與吸力型磁負(fù)剛度機(jī)構(gòu)動(dòng)磁體沿勵(lì)磁方向排布成一列多行的形式，且勵(lì)磁方向?yàn)榕c隔振方向相同，在同一列中的吸力型磁負(fù)剛度機(jī)構(gòu)定磁體與吸力型磁負(fù)剛度機(jī)構(gòu)動(dòng)磁體交錯(cuò)排列，所有的吸力型磁負(fù)剛度機(jī)構(gòu)定磁體和吸力型磁負(fù)剛度機(jī)構(gòu)動(dòng)磁體的勵(lì)磁方向全部相同，以上設(shè)置使得吸力型磁負(fù)剛度機(jī)構(gòu)定磁體與吸力型磁負(fù)剛度機(jī)構(gòu)動(dòng)磁體在勵(lì)磁方向上具有吸力型磁負(fù)剛度特性，勵(lì)磁方向作為起負(fù)剛度作用的隔振方向。

6.如權(quán)利要求5所述的一種包含組合型磁負(fù)剛度機(jī)構(gòu)的近零剛度隔振系統(tǒng)，其特征在于，在吸力型磁負(fù)剛度機(jī)構(gòu)中，同一列內(nèi)吸力型磁負(fù)剛度機(jī)構(gòu)定磁體的數(shù)量與吸力型磁負(fù)剛度機(jī)構(gòu)動(dòng)磁體的數(shù)量相差一個(gè)，以使得相鄰的吸力型磁負(fù)剛度機(jī)構(gòu)定磁體與吸力型磁負(fù)剛度機(jī)構(gòu)動(dòng)磁體在勵(lì)磁方向的間距相等時(shí)，吸力型磁負(fù)剛度機(jī)構(gòu)定磁體與吸力型磁負(fù)剛度機(jī)構(gòu)動(dòng)磁體在勵(lì)磁方向的作用力接近零，從而利于隔振系統(tǒng)的平衡和穩(wěn)定。