[发明专利]一种缓冲装置

说明书

本申请提供了一种缓冲装置包括：壳体、多个缓冲管、弹性部、支撑件以及弹性支撑部。缓冲管的孔壁上设置有多个类环形凹槽，且缓冲管上具有多个沿缓冲管轴向设置的缝隙。弹性部设置在容纳腔内。每一支撑柱的外壁面上均设置有多个类环形凸起。弹性支撑部设置在连接孔内，并位于壳体与支撑柱之间。其中，支撑柱包括依次连接的连接段、凸起段及支撑尾段，多个支撑柱的支撑尾段的长度至少为二种。本申请提供的缓冲装置，由于多个支撑柱中的支撑尾段长度不同，使不同的支撑柱上的凸起段存在相位差，所以不同支撑柱所受到的阻力也不相同，从而通过不同支撑柱的组合来改变结构的载荷‑位移曲线，进而大幅度提高缓冲装置的比阻尼系数达到增强结构缓冲性能。

技术领域

本申请涉及减振技术领域，尤其涉及一种缓冲装置。

背景技术

负刚度多稳态结构常常被用于阻尼减振相关领域。研究比较多的是梁/壳构成的负刚度结构。现有的套筒式负刚度结构相对梁式负刚度结构有更优异的力学性能，相同质量下可以吸收更多的能量。而且这类结构不依靠粘弹性或粘性来进行能量吸收，因为在低频/低速下也具有良好的吸能效果。但是，和其他负刚度结构一样，套筒式负刚度结构具有波浪式起伏的载荷位移曲线，因而其比阻尼系数不高，减振效果不好。

发明内容

本申请的目的是提供一种比阻尼系数高、减振效果好的缓冲装置。

为了实现上述至少之一的目的，本申请提供了一种缓冲装置，包括：壳体，所述壳体具有一端开口的容纳腔；多个缓冲管，多个所述缓冲管的一端与所述壳体连接，多个所述缓冲管的另一端向所述容纳腔的开口延伸，所述缓冲管具有连接孔，所述连接孔的孔壁上设置有多个类环形凹槽，且所述缓冲管上具有多个沿所述缓冲管轴向设置的缝隙；弹性部，所述弹性部设置在所述容纳腔内，并包裹多个所述缓冲管，所述弹性部用于填充所述容纳腔；支撑件，所述支撑件包括支撑板及与所述支撑板连接的多个支撑柱，多个所述支撑柱分别插入多个所述连接孔内，每一所述支撑柱的外壁面上均设置有多个与所述类环形凹槽匹配的类环形凸起，多个类环形凸起构成凸起段；以及弹性支撑部，所述弹性支撑部设置在所述连接孔内，并位于所述壳体与所述支撑柱之间，用于支撑所述支撑柱；其中，所述支撑柱包括依次连接的连接段、凸起段及支撑尾段，所述连接段与所述支撑板连接，且所述类环形凸起设置在所述凸起段上；多个所述支撑柱的支撑尾段的长度至少为二种。

在其中的一些实施例中，所有所述支撑柱的长度均相同，且不同所述支撑柱的支撑尾段的长度不相同，所述支撑尾段长度满足以下公式：h为支撑尾段的长度，K为常数，S为在支撑柱轴向上类环形凸起的宽度，M为不同长度支撑尾段的数量、且取值范围为大于2的整数，i为0～M-1的整数。

其中的一些实施例中，在具有不同长度所述支撑尾段的所述支撑柱上，相邻所述类环形凸起在所述支撑柱轴向上的间隔距离不相同。

在其中的一些实施例中，在同一所述支撑柱上，相邻所述类环形凸起侧壁之间的夹角满足如下公式：

θ2arctan(μ)，θ为相邻所述类环形凸起侧壁之间的夹角，μ为所述支撑柱和所述壳体之间的摩擦系数；

在所述支撑柱径向上，所述类环形凸起的高度满足如下公式：

H为类环形凸起的高度，为制成支撑柱材料的最大允许应变，L为在所述支撑柱径向上缝隙的长度，w₁为缓冲管的另一端到第一个类环形凹槽的长度，r₁为缓冲管未设置有类环形凹槽部分的内半径，r₂为缓冲管未设置有类环形凹槽部分的外半径。

在其中的一些实施例中，所述类环形凸起的远离所述支撑柱的一端的外表面为曲面，多个所述类环形凸起的曲面共同构成连续可导的平滑曲线。

在其中的一些实施例中，所述环类形凸起的截面形状为圆顶梯形；相邻两个所述类环形凸起之间为圆弧过渡；所述类环形凸起与所述支撑柱的连接处为圆弧过渡，所述过渡圆弧的半径R满足：H/5R≤H。