[其他]正負剛度彈性元件并聯的減振裝置

無效

• 申請號: 85109107
• 申請日: 1985-11-01
• 公開（公告）號: CN85109107A
• 公開（公告）日: 1987-05-06
• 發明（設計）人: 范元卿;顧培民
• 申請（專利權）人: 杭州電子工業學院
• 主分類號: F16F13/00
• 分類號: F16F13/00
• 代理公司: 浙江省專利事務所
• 代理人: 齊純,徐曉蓓

本發明屬于減振裝置，特別是低頻及超低頻的減振裝置。

在一般減振裝置的設計中，由于負剛度彈性元件的不穩定性，而避免使用負剛度的彈性元件。慣用正剛度的彈性元件。正的彈性元件都有一定的剛度，因而難以獲得在體積、承載能力上有所限定時，固有頻率任意低的減振裝置。當固有頻率要求為4～0.5HZ時。就必須使用空間尺寸較大的減振裝置，例如：空氣彈簧減振裝置。這類減振裝置不僅體積大，結構復雜，成本較高，且使用時十分不便。

本發明的目的是克服現有技術的不足，提供一種剛度可任意低（包括零剛度）、結構緊湊、穩定、載荷可大幅度調節的減振裝置。

本發明利用正負剛度相消的原理，將正、負剛度的兩類彈性元件并聯而成的彈性元件組與承載機構連成一體。正剛度的彈性元件可以是螺旋簧、板簧、空氣彈簧等，負剛度的彈性元件可以是大撓度屈曲簧片、蝶形簧、淺球殼彈性件等。正、負剛度的彈性元件可以由金屬橡膠、塑料、軟木等一類彈性材料制成。為了適應負載的變化，減振裝置可裝一個調節機構，通過調節彈性元件的預變形達到改變減振裝置額定載荷能力的目的。這種調節機械可以是一對螺旋付，也可以是一個自動調節系統。

與現有的減振裝置相比，本發明具有明顯的優點。由于利用彈性元件的正負剛度相消原理，就可以是彈性元件組的正剛度略大于或等于負剛度的絕對值，就使整個減振裝置的剛度可任意小，（包括零剛度。）這樣，就不必要求組成減振裝置的彈性元件本身的剛度很低，相反允許使用剛度值大的彈性元件，能容易地得到結構緊湊、穩定，制造方便，成本低廉且載荷能力隨時可調的減振裝置。為了減振、尤其是低頻及超低頻的減振提供了有效的手段。這種減振裝置可廣泛用于精密儀器，交通運載工具，建筑物抗振基礎的減振以及振動把手的振動隔離減振等領域。

附圖1是呈剛度特性的彈性元件與呈正剛度特性的彈性元件的P-δ特性曲線。圖中P表示彈性元件的承載量，δ表示彈性元件的變形量，a是事負剛度特性的彈性元件的特性曲線。b₁b₂b₃是呈正剛度特性的彈性元件在其預變形量分別為δ₁δ₂δ₃時的特性曲線。

附圖2是正負剛度彈性元件并聯而成的彈性元件組的P-δ特性曲線。圖中P表示彈性元件組的承載量，δ表示彈性元件的變形量，c₁c₂c₃是彈性元件組在其正剛度的彈性元件被預變形分別為δ₁δ₂δ₃時的特性曲線，△δ是減振區域，該區域內的曲線束接近水平，其剛度趨近零，△P是額定載荷調節范圍，在該范圍內的負載，均可處于接近零剛度的減振區域內。

附圖3描述了本發明的一個實施例。呈負剛度特性的彈性元件（5），可以是經預壓屈曲形成的柱殼型簧片，呈正剛度特性的彈性元件（3）可以是螺旋簧，由一壓桿（4）將它們相互連接起來，壓桿（4）的下端連接正剛度的彈性元件（3），中部與負剛度的彈性元件（5）的中部剛性連結，形成一并聯的彈性元件組，壓桿（4）的上端與承載面（6）連接成一體，構成一簡單的減振裝置。當額定載荷為P時，彈性元件組的正剛度略大于或等于負剛度的絕對值。減振裝置即處于極低的剛度。

當載荷變化，需要調節減振裝置的額定載荷能力時，減振裝置可連接一個調節機構，通過改變彈性元件的變形，實現額定載荷能力的調節。這種調節機構可以是由連接正剛度的彈性元件（3）下端的螺栓（1）與一固定的螺母（2）合成的調節器（10）;也可以是一個自動調節器，它包括一個與上述調節器（10）中的螺栓（1）相連的驅動器（11），一個用以控制驅動器（11）動作的控制器（9）。調節器（10）除了上述的螺旋付結構，還可以是凸輪與頂桿、斜楔與頂桿、齒輪與齒條等類似的結構;控制器（9）可以是由一與承載面（6）相連的觸桿（7）和在其上下各有一觸點的限位開關（8）構成，也可以是其他傳感器。

當負載P變化時，觸桿（7）與限位開關（8）接觸。控制器（9）便發出相應的信號，通過驅動器（11）使調節器（10）中的螺栓（1）旋轉，將正剛度的彈性元件（3）壓緊或放松，使之改變其預變形量。在負載調節過程結束后，整個減振裝置極處于極低剛度的減振狀態。