[发明专利]单自由度扭转超低频隔振机构

摘要

本发明提供了一种单自由度扭转超低频隔振机构，包括：两个通过扰动输入轴固定连接的基础平台，其具有两个斜向上延伸且相互垂直的支撑架，在重力平衡状态下，该基础平台相对于通过扰动输入轴轴心的竖直平面对称；隔振输出平台，设置在扰动输入轴的上方；其中，每一支撑架和隔振输出平台之间均设置有悬挂机构，位于同一基础平台侧的两个悬挂机构之间通过弹簧阻尼支链连接，构成多环耦合机构，机构自身具有自由度为1的转动自由度；通过合理的机构尺寸设计，使得隔振机构具有准零刚度特性。本发明的隔振机构具有结构简单、自身重量轻、承载能力强的优点，可实现平面单自由度扭转方向的超低频振动隔离运动，满足舰/船载设备的超低频隔振需求。

主权项

1.一种单自由度扭转超低频隔振机构，包括：两个基础平台，二者通过扰动输入轴固定连接，并在所述扰动输入轴的轴向上间隔平行分布；其中，在初始重力平衡状态下，从所述扰动输入轴的纵向端部观察，每一所述基础平台均相对于通过所述扰动输入轴轴心的竖直平面左右对称，且每一所述基础平台均包括本体以及固定设置在所述本体上部的两个支撑架，所述两个支撑架自所述本体斜向上延伸且相互垂直；隔振输出平台，设置在所述扰动输入轴的上方；其中，每一所述支撑架和所述隔振输出平台之间均设置有结构相同的悬挂机构；所述悬挂机构包括靠近所述本体的第一悬挂杆、远离所述本体的第二悬挂杆、活动杆和支撑杆；所述第一悬挂杆和所述第二悬挂杆的第一端分别与所述活动杆的两端形成转动副，所述第一悬挂杆和所述第二悬挂杆的第二端分别与所述支撑架形成转动副，所述第一悬挂杆、所述第二悬挂杆、所述活动杆和所述支撑架形成平行四边形机构；所述支撑杆垂直于所述活动杆，且所述支撑杆的第一端与所述活动杆的纵向中心固定连接，所述支撑杆的第二端与所述隔振输出平台形成转动副；两条弹簧阻尼支链，其在初始重力平衡状态下平行于所述隔振输出平台，且每条所述弹簧阻尼支链的两端分别与位于同一所述基础平台侧的两条所述支撑杆的中间部分形成转动副；其中，设所述第一悬挂杆和所述第二悬挂杆的杆长为l₁，所述活动杆的杆长为l₂，所述支撑杆的杆长为l₃，位于同一所述基础平台侧的两根所述支撑杆与所述隔振输出平台所形成两个转动副之间的距离为l₄，所述弹簧阻尼支链的初始长度为l₅，所述弹簧阻尼支链和所述隔振输出平台与同一所述支撑杆所形成两个转动副之间的距离为d₃，位于同一所述基础平台侧的两根所述第一悬挂杆与所述支撑架所形成两个转动副之间的距离为L，则：