[发明专利]一种基于变胞原理的可变惯质惯容器

说明书

本发明属于惯容器技术领域，尤其涉及一种基于变胞原理的可变惯质惯容器。基于变胞原理的可变惯质惯容器包括惯容器主体、弹簧和变胞机构；惯容器主体包括飞轮室、行程室、滚珠丝杠、丝杠螺母和飞轮，其中，所述滚珠丝杠的第一端延伸至飞轮室内并与飞轮室转动连接，位于飞轮室内的飞轮与滚珠丝杠第一端的轴端固定连接；所述变胞机构设置在行程室内，并且变胞机构的第一端与行程室转动连接；所述滚珠丝杠的第二端穿过丝杠螺母后与变胞机构第二端连接；所述弹簧套设在滚珠丝杠的外侧，弹簧位于飞轮室和行程室之间，并且弹簧的一端相对于飞轮室固定，另一端相对于行程室固定。该惯容器具有灵敏度高、体积小、结构简单、无时滞现象的优点。

技术领域

本发明属于惯容器技术领域，尤其涉及一种基于变胞原理的可变惯质惯容器。

背景技术

随着减振技术的发展，减振机构不再局限于传统的弹簧和阻尼器。早在2002年，英国剑桥大学的Smith教授就通过对传统机电模拟理论的研究，提出了一种物理性质与质量块相似的惯容器。通过力放大机构，惯容器可以实现将其上百千克的惯性质量转化为质量只有几百克的飞轮旋转之中。但是，传统的惯容器封装完成后不能对惯质系数进行调节，无法应对复杂工况下的减振要求。

现有的可变惯质系数的惯容器，虽然能够实现对惯质系数进行调节，但是存在灵敏度低、体积大、加工困难、有时滞现象等缺陷而不易广泛使用。亟需设计一款灵敏度高、体积小、结构简单、无时滞现象的可变惯质系数的惯容器。

变胞原理就是采用特定方法，使机构的拓扑结构加以变化，以实现机构的自由度的变化。变胞机构是指能在瞬时使某些构件发生合并/分离、或出现几何奇异，并使机构有效构件数或自由度数发生变化，从而产生新构型的机构。利用变胞机构能够根据环境和工况的变化以及任务需求，进行自我重组和重构的特点，设计一种基于变胞原理的可变惯质惯容器。将变胞原理应用于可变惯质惯容器的设计，可使可变惯质惯容器适应不同的任务需求，进而更好的发挥其功能。

发明内容

(一)要解决的技术问题

针对现有存在的技术问题，本发明提供一种基于变胞原理的可变惯质惯容器，解决了现有技术中灵敏度低、体积大、加工困难、有时滞现象等问题。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

一种基于变胞原理的可变惯质惯容器，其包括惯容器主体、弹簧和变胞机构；

所述惯容器主体包括飞轮室、行程室、滚珠丝杠、丝杠螺母和飞轮，其中，所述滚珠丝杠的第一端延伸至飞轮室内并与飞轮室转动连接，位于飞轮室内的飞轮与滚珠丝杠第一端的轴端固定连接；

所述变胞机构设置在行程室内，并且变胞机构的第一端与行程室转动连接；

所述丝杠螺母设置在行程室的入口端，所述滚珠丝杠与丝杠螺母螺纹连接，所述滚珠丝杠的第二端穿过丝杠螺母后与变胞机构第二端连接；

所述弹簧套设在滚珠丝杠的外侧，弹簧位于飞轮室和行程室之间，并且弹簧的一端相对于飞轮室固定，另一端相对于行程室固定。

优选的，所述飞轮室通过上端轴承与滚珠丝杠转动连接；

所述飞轮室上设置有凸台，滚珠丝杠轴上设置有轴肩，通过凸台和轴肩对上端轴承进行定位。

优选的，所述行程室内设置有小轴，所述小轴与行程室转动连接，所述变胞机构通过小轴与行程室转动连接。

优选的，所述小轴通过下端轴承与行程室转动连接，所述小轴上设置有用于下端轴承内圈定位的卡簧，行程室上设置有用于下端轴承外圈定位的凸台。