[实用新型]一种带水平阻尼的准零刚度隔振器

说明书

本实用新型公开了一种带水平阻尼的准零刚度隔振器，利用两组凸轮‑滚轮‑弹簧机构水平对称布置作为负刚度结构，并在其中增设阻尼，采用一个竖直弹簧提供支撑力，利用滚轮‑凸轮‑弹簧机构的滚动接触，组成一个准零刚度隔振系统；选取匹配的竖直弹簧和水平弹簧的刚度系数，调节水平弹簧的压缩量和凸轮的高度，使系统在静平衡位置处具有零刚度特性，从而实现低频或超低频隔振。一种带水平阻尼的准零刚度隔振器具有高静低动刚度特征，可实现低频隔振，承受较大的被隔振体重量，且结构简单、装拆方便，易于实现工程化。

技术领域

本实用新型涉及一种低频或超低频非线性隔振装置，该实用新型对承受力激励、位移激励的设备均有良好的隔振效果，可适用于工程车辆、精密测量仪器、精加工机床、轮船、潜艇、航天航空器等的隔振系统中。

背景技术

工程实际中存在的振动大都是不利因素，严重损害周围设备、装置的正常工作能力。比如，振动会损害精密仪器设备的功能，降低其工作精度，加剧构件的疲劳和磨损致其失效，缩短其使用寿命；振动还可能致使结构松弛，如螺栓因振动而脱落。系统固有频率的平方与系统刚度成正比，与被隔振体质量成反比，传统的线性隔振系统只有当激励频率大于系统固有频率的倍时才具有隔振效果，线性隔振器可较好的隔离中、高频振动。因此，线性隔振系统需降低自身固有频率才具有低频隔振性能，通常的方法是减小系统刚度。但降低刚度所导致的不良后果是会降低承载能力，导致静位移过大、系统稳定性不足。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，针对现存技术的不足，提供一种带水平阻尼的准零刚度隔振器。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种带水平阻尼的准零刚度隔振器，包括支撑平台，支撑平台中部安装有竖直方向的用来提供支撑力的竖直弹簧，竖直弹簧的底端固定在基座的上表面，在支撑平台下设置有吊杆，在吊杆的底端固定有带水平直线导轨的水平板；水平直线导轨靠近支撑平台的一侧设置固定块，水平直线导轨靠近竖直弹簧的一端装有可沿水平直线导轨水平移动的滑动块，水平直线导轨的底面与滑动块的顶面接触；水平弹簧的两端分别与固定块及滑动块通过弹簧连接件连接，且固定块与滑动块之间设有阻尼器；滑动块靠近竖直弹簧的一侧安装有连杆，在连杆的另一端装有滚轮；竖直弹簧左右两侧安装挡板，挡板的下表面固定在基座上表面；挡板远离竖直弹簧的一侧设有竖直直线导轨，在竖直直线导轨上安装可上下滑动的带凸轮的竖直滑动板结构；在挡板上下两端共设置四个竖直调节轴；凸轮的外表面与滚轮接触；竖直弹簧左右两侧的结构对称布置。

所述固定块与滑动块上各固定有一个位置相对的弹簧连接件，水平弹簧两端分别与两个弹簧连接件连接，从而将固定块与滑动块连接起来。

所述支撑平台正对着固定块中心的位置处安装水平调节轴，水平调节轴的右端与固定块接触；所述水平直线导轨上安装固定块和滑动块。

所述支撑平台的中间位置放置有被隔振体；所述凸轮上下两侧设有竖直调节轴，两个竖直调节轴都固定在挡板上，且与竖直滑动板的上下端面接触。

与现有技术相比，本实用新型的优势为：一种带水平阻尼的准零刚度隔振器具有足够大的静承载刚度来支撑被隔振体，可应用于不同质量的被隔振体的振动隔离，通过调节凸轮高度，可使凸轮与滚轮的中心保持水平。系统在静平衡位置附近具有非常低的动刚度，因此，本实用新型非常适于低频、甚至超低频隔振。本实用新型具有高静刚度低动刚度特性，兼有高承载能力与低频隔振性能，且结构简单、易于加工制造，可实现工程化。

附图说明

图1为本实用新型一实施例组成结构示意图；

图2为隔振系统承受较小质量被隔振体时的原理结构示意图；

图3为隔振系统承受较大质量被隔振体时的原理结构示意图；

图4为本发明一实施例水平弹簧预压缩量不同时准零刚度系统无量纲刚度与位移的关系曲线；