[其他]復(fù)合阻尼隔振器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 101985000003709
• 申請(qǐng)日: 1985-05-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN85103709B
• 公開(kāi)（公告）日: 1988-02-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 勾厚渝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 代理公司: 上海交通大學(xué)專利事務(wù)所
• 代理人: 匡宗德

復(fù)合阻尼隔振器是一種安置在基座與電子設(shè)備、精密儀器之間，用以隔振、緩沖的裝置。本發(fā)明是一種具有新型力學(xué)模型的結(jié)構(gòu)體系，如圖所示，這種結(jié)構(gòu)體系使得隔振系統(tǒng)在嚴(yán)酷的振動(dòng)和沖擊環(huán)境中能恰到好處地得到適當(dāng)阻尼，在三個(gè)坐標(biāo)軸方向上提供良好的隔離效果，并有效地限制共振振幅，保護(hù)了電子設(shè)備和精密儀器。該產(chǎn)品用于航天器、艦船、飛機(jī)、戰(zhàn)車(chē)等裝備將會(huì)取得理想的效果。

本發(fā)明是一種安置在基座與電子設(shè)備、精密儀器之間，用以隔振、緩沖的裝置。

在本發(fā)明作出之前，通常采用橡膠隔振器和金屬?gòu)椈筛粽衿鱽?lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)振動(dòng)和沖擊的防護(hù)。金屬?gòu)椈筛粽衿麟m然在隔振區(qū)可獲得良好的隔振效果，但其阻尼太小，在共振區(qū)放大倍數(shù)太大，以致設(shè)備承受不了而易損壞;通常的橡膠隔振器阻尼也不夠大，而用高阻尼橡膠制做的隔振器，雖然能提供稍大的阻尼（阻尼比：0.12～0.16），在共振區(qū)可能得到較小的共振放大倍率（約三倍），設(shè)備不一定損壞，但是按例行試驗(yàn)要求，無(wú)需幾分鐘時(shí)間的共振試驗(yàn)，由于熱量的迅速積聚就可使橡膠隔振器破壞。它們之所以至今還被廣泛地采用，是由于它們確有不少優(yōu)點(diǎn)，但是它們都存在一個(gè)根本的致命缺點(diǎn)，那就是不能恰到好處地提供適當(dāng)?shù)淖枘帷?/p>

US-2631841和US-2732767專利文件公開(kāi)了利用庫(kù)侖摩擦（干摩擦）這個(gè)物理現(xiàn)象來(lái)控制沖擊及制動(dòng)的裝置。它的基本力學(xué)模型如圖4所示。由于具有這種力學(xué)模型的裝置不具有復(fù)合的粘性阻尼，沒(méi)有庫(kù)侖阻尼的振幅反饋技術(shù)，所以它不能真正有效地抑制共振和吸收沖擊能量。現(xiàn)在各國(guó)大多采取變通辦法、降低要求（但孕育著危險(xiǎn)）或提高儀器設(shè)備自身的抗振性能（成本和技術(shù)要求很高，大部分設(shè)備無(wú)法實(shí)現(xiàn)）等措施。

本發(fā)明的目的就是針對(duì)上述缺點(diǎn)作了改進(jìn)，研究了一種具有庫(kù)侖阻尼的振幅反饋技術(shù)的復(fù)合阻尼隔振器，它的基本力學(xué)模型如圖3所示。其特點(diǎn)在于本發(fā)明采用了庫(kù)侖阻尼和粘性阻尼復(fù)合技術(shù)，彌補(bǔ)了兩種阻尼各自的不足，它能夠在共振區(qū)提供足夠大的阻尼，以便最大限度地減少共振振幅，而在隔振區(qū)提供盡可能小的阻尼，以獲得良好的隔振效果，從而解決了這一普遍存在的懸而未決的問(wèn)題。

圖1為復(fù)合阻尼隔振器的結(jié)構(gòu)示意正視圖。

圖2為復(fù)合阻尼隔振器的結(jié)構(gòu)示意A-A剖示圖。

圖3為復(fù)合阻尼隔振器的力學(xué)模型圖。Y代表基座激勵(lì)，X代表設(shè)備的響應(yīng)，M代表設(shè)備的質(zhì)量，K代表彈簧剛度，C代表粘性阻尼，F(xiàn)代表帶振幅反饋的庫(kù)侖摩擦力，NK代表庫(kù)侖阻尼器支承橡膠的剛度。

圖4為具有摩擦塊庫(kù)侖阻尼器的力學(xué)模型圖。Y代表基座的激勵(lì)，X代表設(shè)備的響應(yīng)，M代表設(shè)備的質(zhì)量，K代表彈簧剛度，F(xiàn)_o代表庫(kù)侖摩擦力。

根據(jù)本發(fā)明所提供的隔振器，如圖1所示。它包括一根螺釘15，其外套上一根不銹鋼套管8，套管置于錐楔座9和上、下兩組錐楔3、4的中央，錐楔座外側(cè)為圓柱面，內(nèi)側(cè)提供了上、下對(duì)稱的兩個(gè)錐面與錐楔精密配合，錐楔座的一個(gè)端面11與承載彈簧5相接觸。上、下兩組錐楔之間留有空隙，每組錐楔由圓周方向均分的三小塊構(gòu)成，每小塊錐楔外側(cè)錐面與錐楔座的內(nèi)側(cè)錐面形成一對(duì)摩擦副，其內(nèi)側(cè)圓柱面與不銹鋼套管8形成另一對(duì)摩擦副，每小塊錐楔之間留有縫隙。兩個(gè)反饋彈簧2、6-端分別壓在上、下兩組錐楔的錐底上，另一端分別壓在上、下兩個(gè)橡膠金屬件1、7上。中央貫穿有螺釘15的上、下兩個(gè)橡膠金屬件分別通過(guò)兩塊減摩環(huán)12、13夾住錐楔座，其間隔由四只可調(diào)螺釘10和定距外套14來(lái)保證，并將上、下兩個(gè)反饋彈簧和一只承載彈簧固定在其中，用一只螺母18將螺釘15鎖緊，并可用此螺釘將隔振器固定于基座上。這樣就裝配成一套復(fù)合阻尼隔振器。其中錐楔座（9）、上下兩組錐楔3、4上下兩只反饋彈簧2、6不銹鋼套管8構(gòu)成了垂向庫(kù)侖阻尼器;錐楔座9和減摩環(huán)12、13構(gòu)成了水平庫(kù)侖阻尼器。就是通過(guò)這一簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了庫(kù)侖阻尼的振幅反饋技術(shù)。