[实用新型]多自由度被动隔振平台

说明书

技术领域

本实用新型涉及隔振器，尤其是涉及一种多自由度的零刚度被动 隔振平台。

背景技术

隔振平台的作用主要是形成良好的隔振环境。应用在航空航天中 的隔振装置需要满足多自由度和超低共振频率的隔振需求。目前，已 有的多自由度隔振平台大多采用主动控制装置，有效性和节能性是设 计和应用隔振平台时存在的最重要问题。其中，共振频率、共振峰值 和隔振效率是衡量隔振效果的标准，而对于在微重力环境下的多自由 度隔振系统来说，通常在设计过程中就要保证结构的稳定性，而在振 动环境中能够提供更大的有效隔振频带。因此，基于对于能够适用于 不同的重力环境下的多自由度被动隔振系统的需求，需要提出一种的 具有可调节频率的多自由度隔振平台。

随着科技进步，近年来航空航天产业得到迅猛的发展，对于保护 人员、零部件和装配在飞行器上的精密仪器来说，节能并有效的多自 由度隔振装置得到了广泛的关注。通过弹性元件或主动控制装置将隔 振对象和振动源连接在一起形成多自由度隔振平台，此平台通过弹性 元件或主动控制装置对振动能量吸收或耗散来实现振动的消减从而 起到振动隔离的效果，并由此来保护飞行器上的人员或精密装置。对 于多自由度隔振平台的设计、装配和搭建来说，一般利用多根主动控 制作动装置来实现，因此一般的多自由度隔振平台设计较复杂并且重 量较重。由于主动控制作动装置需要控制器和信号输入装置，导致了 一般的多自由度隔振平台的装配复杂并且耗能较高的缺点。并且一旦 隔振器的材料和作动装置(例如：伺服驱动，气动驱动等方式)确定， 隔振装置的有效隔振范围和承载能力也相应地确定，如果需要改进隔 振效果，那么更换作动装置或控制方式会带来麻烦和经济上的浪费。

而从另一方面来说，如果只利用被动的弹性元件搭建多自由度隔 振平台，无法达到多个方向准零刚度的要求。所以，从结构出发，设 计具有可调节刚度特性的多自由度被动隔振结构，并根据实际应用情 况获取具体物理参数的设计原则，可以减少隔振装置的成本和难度， 使其能够适用于航空航天隔振平台的要求，具有重要意义。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种多自由度隔振平 台，旨在解决现有技术中，被动隔振结构无法实现多自由度隔振的缺 陷。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：设计一 种多自由度被动隔振平台，其中，包括顶板、底板以及设置在所述顶 板和所述底板之间的隔振装置；所述隔振装置包括安装在所述顶板上 的上球铰支座、安装在所述底板上与所述上球铰支座对应的下球铰支 座以及活动连接于所述上球铰支座和所述下球铰支座之间并于受压 时折叠收缩的X型连杆机构；每组所述连杆机构的顶端部与所述上球 铰支座连接，每组所述连杆机构的底端部与所述下球铰支座连接；每 组所述连杆连接处有对应的铰接位，所述X型连杆机构还包括铰接于 铰接位上的导杆，所述导杆之间连接有弹性元件。

进一步地，每组所述X型连杆机构包括一组连杆架，每组所述连 杆架包括多个自上而下顺序连接的连杆，位于最上方的所述连杆的顶 端部与所述上球铰支座连接，位于最下方的所述连杆的底端部与所述 下球铰支座连接；所述连杆机构包括能够相对转动的第一连杆和第二 连杆与第三连杆和第四连杆，所述连杆机构由四种连杆组成，所述第 一连杆和所述第二连杆的长度是所述第三连杆和所述第四连杆的一 半；所述第一连杆和所述第二连杆在顶端通过所述轴承和所述导杆铰 接；所述第一连杆的端部与所述第四连杆的顶部铰接，而所述第二连 杆的端部与所述第三连杆铰接，所述第三连杆与所述第四连杆的中点 铰接；在所述连杆机构的最底端层，所述第三连杆的端部与所述第二 连杆的顶部铰接，所述第四连杆的端部与所述第一连杆铰接，所述第 一连杆与所述第二连杆在端部的形成铰接位；所述第一连杆、所述第 二连杆、所述第三连杆与所述第四连杆的铰接处接有所述导杆。

进一步地，每个所述的上球铰支座和每个所述的下球铰支座一一 对应；所述下球铰支座包括固定在所述底板上的轴承支座，球铰和转 动轴承支座；四组连杆机构的延长线交于一点。

进一步地，每组所述连杆架中位于最上方的所述第一连杆和第二 连杆的顶端的铰接部位通过所述导杆铰接在上转动轴承架上；每组所 述连杆架中位于最下方的所述第一连杆和第二连杆的底端的铰接部 位通过所述导杆铰接在下转动轴承架上。