[发明专利]一种具有多稳态刚度的非线性吸振器

说明书

本发明公开一种具有多稳态刚度的非线性吸振器，轴套固定连接在转轴上；内磁铁设置在两个外磁铁中间；连接杆的一端插入小圆孔中，连接杆的另外一端与轴套固定连接；分段线性杆一端与轴套固定连接，另一端则置于大圆孔中并与大圆孔保持一定间隙；预紧杆一端与轴套固定连接，另一端与方孔的一个径向内表面接触以提供预紧力；两块外磁铁和相对的内磁铁磁极互斥，且两外磁铁到内磁铁距离相等。本发明提供的一种具有多稳态刚度的非线性吸振器，分段线性刚度是通过分段线性杆与内磁铁支撑盘上的相对间隙接触产生的，并且刚度是可以减小的，而负刚度是通过环形磁铁实现的，结构简单，设计合理，稳定性好。

技术领域

本发明涉及机械领域，具体说是一种吸振装置，特别是涉及一种用于抑制转子系统振动的非线性吸振器。

背景技术

随着现代化工业的不断发展，机械应用的也越加广泛，特别是大型化和高速运转的机械日益增多，由于运行速度的不断提高，机械设备的振动问题越来越受到人们的关注。振动容易引起结构的疲劳损伤，影响设备寿命，还会使仪器仪表的测量精度降低，同时振动还会产生噪声，影响操作人员的正常工作甚至危害到他们的健康。

目前，吸振方法包括被动吸振和主动吸振两种。被动吸振的结构简单，制造成本低廉，安装便捷，性能相对稳定，但是当主系统受到外激励时，吸振器的各项参数(质量，阻尼，刚度)不会随着外激励的变化而变化，而在实际的工程应用中，外界的激励频率一般都会在一定的范围内发生反复变化，这时吸振器的减振效果会因失谐而急剧恶化；主动吸振器克服了传统动力吸振器的缺点，具有有效频带宽、抑振效果良好和适应能力强的特点，但是同时存在耗能大、系统容易失稳等缺陷。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种具有多稳态刚度的非线性吸振器，用于抑制高速转子系统的振动，而且本发明结构简单，运行稳定，抑振阈值范围宽、效果显著。

本发明提供的一种具有多稳态刚度的非线性吸振器，分段线性刚度是通过分段线性杆与内磁铁支撑盘上的相对间隙接触产生的，并且刚度是可以减小的，而负刚度是通过环形磁铁实现的，达到抑振的目的。该发明结构简单，设计合理，稳定性好，抑振频带宽，效果显著。

本发明的技术方案如下：

一种具有多稳态刚度的非线性吸振器，包括轴套、连接杆、分段线性杆、预紧杆、内磁铁及外磁铁；轴套通过紧固螺钉固定连接在转轴上；内磁铁设置在两个外磁铁中间；内磁铁固定在内磁铁支撑盘上；外磁铁均固定在外磁铁支撑盘上；所述外磁铁支撑盘为圆盘结构，设有中心孔并通过该中心孔套在转轴上，通过紧固螺钉与转轴固定连接；内磁铁支撑盘套装在转轴上且内磁铁支撑盘的中心设置的圆孔直径大于转轴的外径；内磁铁支撑盘有4个大圆孔、4个小圆孔及4个方孔；连接杆的一端插入所述小圆孔中，连接杆的另外一端与轴套固定连接；分段线性杆一端与轴套固定连接，另一端则置于大圆孔中并与大圆孔保持一定间隙；预紧杆一端与轴套固定连接，另一端则置于方孔中，并与方孔的一个径向内表面接触以提供预紧力；两个内磁铁设置在内磁铁支撑盘两侧凹槽上，两个外磁铁设置在外磁铁支撑盘的凹槽上；内磁铁与外磁铁的材料和尺寸是相同的，两块外磁铁和相对的内磁铁磁极互斥，且两外磁铁到内磁铁距离相等。

预紧杆沿轴向的直径相等。

分段线性杆沿轴向的直径不相等。

内磁铁支撑盘两侧设置凹槽，内磁铁固定在所述凹槽内。

外磁铁支撑盘的一侧设置凹槽，外磁铁固定在所述凹槽内。

所述内磁铁及外磁铁均为环形。

本发明的优点是：

1.本装置的设计合理，结构简单，效果显著，应用性强。

2.本装置通过分段线性杆的间隙接触代替了非线性结构，抑振频带宽。

3.本装置通过调整分段线性杆的长度，可以很容易地调节非线性，抑振效果明显。