[实用新型]一种复合刚度阻尼减振器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种减振器，尤其是一种复合刚度阻尼减振器，属于减振装置技术领域。

背景技术

阻尼器是减振装置的关键器件。据申请人了解，现有阻尼器分库伦阻尼和粘滞阻尼两大类。

库伦阻尼又称摩擦阻尼，其方向始终与物体运动速度方向相反，大小与正压力成正比，算式表达为f＝-μN，式中μ为摩擦系数，N为正压力。若正压力不变，干摩擦力为常值，则可通过改变正压力，或选择不同摩擦系数的材料或表面处理方法来改变阻尼的大小。

粘滞阻尼是振动系统的运动受大小与运动速度成正比而方向相反的阻力所引起的能量损耗。粘性阻尼发生在物体内振动而产生形变的过程中。由于物体振动时，部分振动能量损耗在材料内部的粘性内摩擦作用上，并被转换为热能，因此在振动很大的情况下，粘性阻尼引起的损耗占优势，这时振动振幅按时间的几何级数规律衰减。

申请号为ZL85 1 03709中国专利公开的《复合阻尼隔振器》公开的隔振器就应用了库伦阻尼结构，虽然据介绍可以“使得隔振系统在严酷的振动和冲击环境中能恰到好处地得到适当阻尼,在三个坐标轴方向上提供良好的隔离效果,并有效地限制共振振幅”，但由于受其结构特性的限制，不能同时满足在小幅振动载荷下保持稳定刚度和阻尼以保证良好隔振效果的使用要求，同时在大振幅振动时会产生刚度短路的风险。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：针对上述现有技术存在的局限性，提出 一种可以满足在小幅振动载荷下提供稳定刚度和阻尼、大幅振动时产生陡升阻尼，且过渡平稳具有多向弹性限位的复合刚度阻尼减振器。

为了达到以上目的，本实用新型复合刚度阻尼减振器的基本结构为：包括插装在盒状底座中央的中心轴，所述中心轴的上部装有轴向约束于底座顶板上表面和与所述底座固连的上盖下表面之间的库伦阻尼器；所述中心轴的下端通过串联的缓冲摩擦环和主弹簧支撑在底座的底板上，所述底座的内腔中衬有限位于底座顶板下表面与底板上表面之间的弹性缓冲圈；所述弹性缓冲圈的内壁具有凹陷，所述缓冲摩擦环的径向伸入所述凹陷；当所述中心轴传递小幅振动时，所述缓冲摩擦环与所述弹性缓冲圈之间存在间隙；当所述中心轴传递大幅振动或偏斜时，所述缓冲摩擦环与所述弹性缓冲圈接触。

本实用新型与现有技术相比的有益效果是，对于小幅振动，本实用新型的隔振器实际上由上部的金属库伦阻尼器提供恒定阻尼力，而下部缓冲摩擦环和主弹簧构成的粘滞阻尼器产生线性刚度，从而形成良好的隔振效果；对于大幅振动，实际上上部库伦阻尼器保持恒定阻尼力，转由下部的粘滞阻尼器产生陡升阻尼，从而形成所需的缓冲效果，彻底避免刚性短路。而当由小幅向大幅振动转变过程中，由于缓冲摩擦环与弹性缓冲圈逐渐接触，因此由两种阻尼器同时产生过渡作用，实现库伦阻尼向库伦阻尼和粘滞阻尼共同作用的平缓转换。当中心轴产生倾斜趋势时，由于缓冲摩擦环与弹性缓冲圈接触，因此将产生弹性支撑力，起到多向弹性限位的作用。

本实用新型进一步的细化是：所述库伦阻尼器包括一对大端相对固定的锥台安装座，所述锥台安装座的锥孔中配装构成阻尼副的锥台阻尼块，所述阻尼块中央穿插中心轴，两对阻尼副之间安装阻尼压簧。由于以一根同时作用于上下两对阻尼副的压簧取代了原先的两根压簧，因此无论哪个阻尼副受压，受到的都是同一压簧的作用，因而压 力始终一致，避免了原先两根弹簧的弹性特性差异，完全消除了阻尼波动；同时，当出现强振动时，由于两对阻尼副分别位于同一压簧的两端，因此不会出现刚性短路现象。此外，只采用一个压簧，显著缩减了库伦阻尼器的轴向尺寸，使其结构十分紧凑；同时通过调节压簧调节螺母可以非常方便地改变压簧预紧力从而获得理想的阻尼力。

本实用新型进一步的完善是，所述锥台安装座位于球铰链结构的球座中。这样，当振动位移方向与输出轴原位方向存在偏角时，通过球铰链的自适应作用，可以保持阻尼器轴向与大地水平面始终处于垂直状态，从而获得所需的稳定阻尼，同时还消除了对中心轴的扭矩，有助于延长阻尼器的使用寿命。

本实用新型再进一步的完善还有：

所述库伦阻尼器的上端面和上盖下表面之间以及库伦阻尼器的下端面与底座顶板上表面之间分别衬有上、下摩擦片。

所述上、下锥台安装座的外圆包绕弹性材料制成的水平缓冲圈。

所述中心轴的下端缩颈段通过串联的缓冲摩擦环和上小下大的锥形主弹簧支撑在底座的底板上。

所述中心轴的下端安装与缓冲摩擦环接触的下缓冲垫，所述下缓冲垫的下端面具有中央凹陷和环形凹陷。

所述中心轴套装位于缓冲摩擦环上方的碗形上缓冲垫。