[发明专利]多自由度高阻尼粘弹性减振半球抗冲击减振装置

说明书

技术领域

本发明涉及减振装置，特别是一种多自由度高阻尼粘弹性减振半球抗冲击减振装置。 

背景技术

目前粘弹性阻尼材料及其制品已广泛应用于火箭、导弹、卫星、飞机、舰船和车辆上的仪器仪表、导航设备和电子系统等的减振及噪声控制。粘弹性材料减振器具有缓冲又有耗能作用，高频隔振效率高，具有比较大的阻尼能很好地抑制共振峰。近年来阻尼减振结构设计、粘弹性阻尼材料应用研究等方面取得了很大进展，解决了大量工程应用问题。 

目前，国内大多数电子设备，精密仪器通常采用金属弹簧减振器，该类减振器，实际功能为缓冲功能，系统的振动能量耗损量很小，因其阻尼系数很小，降低了高频时的隔振效率。通常采用的金属弹簧减振器如图1（引自钱志超硕士论文“晶体振荡器的机械隔振技术的研究”），减振件选用晶振，首先将晶振封装外壳03的底面(有引线的一面)朝上放置，将封装外壳03的顶面(无引线的一面)与配重质量块05的上表面几何中心相重合进行焊接。然后将四个下层弹簧06焊接在配重质量块05的下表面的四个角上，下层弹簧06的螺圈中心距离相邻两边的距离各为5mm。接下来将上层弹簧02焊接在目标晶振封装外壳03的底面(有引线的一面，朝上放置)，上层弹簧02的螺圈中心与晶振封装外壳03底面的几何中心相重合。将下层弹簧06的底部与外封装07的内底部焊接牢固，将上层弹簧02的顶部与外封装顶盖01焊接牢固。然后接好引线，引线需要保证较好的活动自由度。最后将外封装顶盖01合上，封装牢固。该隔振系统有效地减少了20Hz到2000Hz频段的随机振动环境对晶体振荡器的影响，但是弹簧阻尼系数过低，消耗能量的能力有限，且不利于配置最佳的阻尼比；该隔振装置中存在多自由度带来的负因素，从而使得该隔振装置受随机振动的过程中出现了较严重的共振；同时低劲度系数的弹簧较易发生震颤，很难搭建出稳固的机械结构；该减振装置附加重量大，弹簧安装采用焊接，操作困难；减振方向单一，自由度少。 

本发明选用多自由度高阻尼粘弹性减振半球作为减振材料，其高阻尼特性能有 效吸收振动能、抑制共振峰，并且能吸收冲击能量，又能隔离高低频振动。该减振装置有效地减少了20Hz到3000Hz频段的随机振动、冲击振动、正弦扫描振动环境对晶体振荡器的影响。解决了受振动、冲击极其敏感的精密设备仪器在振动、冲击等严酷振动环境条件下能正常工作的技术难题。 

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种多自由度高阻尼粘弹性减振半球抗冲击减振装置，该装置能有效吸收振动能、抑制共振峰，并且能吸收冲击能量，又能隔离高低频振动。解决了受振动、冲击极其敏感的精密设备仪器在振动、冲击等严酷振动环境条件下能正常工作的技术难题。 

本发明的技术解决方案如下： 

一种多自由度高阻尼粘弹性减振半球抗冲击减振装置，其特点在于由前定位座、减振腔底板和减振腔后板的减振基座、两块减振腔侧盖、减振腔前盖和减振腔上盖组合成封闭的六面体装置，该装置的内壁上均匀分布一些列限位槽，每个限位槽内粘贴减振半球后形成减振腔，减振腔用于安装减振件，所述的减振半球采用高粘弹性、高阻尼、多自由度聚醚型聚氨酯材料制成。 

所述的减振半球特征值为0.3～1.0，形变率为10%～20%，减振半球(5)半径R=9.525mm，肖氏硬度值30。 

本发明的技术效果如下： 

本发明最重要的是采用了减振半球，该减振半球可以根据精密设备仪器的结构形式，形成任意尺寸，它以高阻尼为主要特征，它的工作原理是利用高分子材料在外载作用下产生原子间距离变化的普弹变形和大分子链段的高弹变形，从而把振动机械能转变成热能耗散，达到减振和缓冲的目的。 

本发明的机械结构件结构强度高、结构紧凑、工艺性好、稳定性好、附加重量小。高阻尼粘弹性减振半球具有多自由度粘弹性阻尼减振特性，并且以集中的形式粘贴在减振装置机械结构件和精密设备仪器外表面上，显著地增加结构阻尼，使机械结构件和精密设备仪器之间形成多自由度粘弹性阻尼减振系统，在较宽频带范围内能起阻尼减振作用；减振装置在谐振点阻尼减振效果突出、明显，并且整个装置在三个方向上均有抗冲击减振作用。 

在验证该减振装置性能试验时，采用晶体振荡器作为减振件，该减振系统有效地减少了20Hz到3000Hz频段的随机振动、冲击加速度、正弦扫描振动在晶体振荡器三个方向上的影响。 

附图说明

图1是现有金属弹簧减振装置示意图 

图2是本发明多自由度高阻尼粘弹性抗冲击减振装置的外观结构示意图