[实用新型]一种针对基础激励的低频隔振器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种低频或超低频隔振装置，特别是一种针对基础激励的低频隔振器。

背景技术

随着工程科学技术的高速发展，机械加工精度越来越高，人们对生活舒适性的追求也越来越迫切。精密机床、精密测量仪器、航天器搭载设备等对环境振动异常敏感，小幅的振动可能严重影响加工精度、测量精度，甚至造成精密设备本身的破坏。另外，汽车良好的乘驾舒适性大部分取决于座椅隔振系统隔离路面随机激励的能力。因此，必须采取高效隔振器件隔离环境振动，以获取良好的加工精度、保护精密仪器、或使车椅满足良好的乘驾舒适性。

传统的线性隔振系统结构见图1，只有当激励频率大于(ω_n指线性系统的固有频率)时系统才具有隔振效果，尽量减小系统刚度可以获取较低的隔振频率，但系统中却始终存在着刚度和位移间的权衡问题。时至今日，鉴于线性隔振系统的诸多局限性，非线性隔振系统具有诸多线性系统无法比拟的优点，但受限于非线性动力学的研究进展，基础激励下的低频或超低频隔振仍是工程领域面临的难题，为了提高低频隔振效果，就必须降低系统的固有频率，这将导致系统刚度降低，然而，在实际隔振器的设计中，弹簧的刚度系数越小，隔振器的静变形很大，这势必导致设备的稳定性变差。因此，理想的隔振器应该既具有较高的刚度承受被隔振设备的重量，又要求在静平衡位置附近振动时具有较低的刚度，使系统具有较低的固有频率，从而实现在低频隔振的目标。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种针对基础激励的低频隔振器，提高低频或超低频隔振能力。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种针对基础激励的低频隔振器，包括一根垂直设置的线性弹簧(2)，还包括四根结构参数相同的倾斜设置的线性弹簧(1)，四根倾斜设置的线性弹簧(1)顶端与垂直设置的线性弹簧(2)顶端相铰接；四根倾斜设置的线性弹簧(1)底端各与一个支撑基座(3)连接，四个支撑基座(3)分别为水平面上一个正方形(ABCD)的四个顶点，该正方形的对角线与所述垂直设置的线性弹簧(2)的轴线正交于正方形的中心点(O)，中心点(O)到垂直设置的线性弹簧(2)顶端的距离(h)小于倾斜设置的线性弹簧(1)的长度；四根倾斜设置的线性弹簧(1)结构参数相同。

所述五根线性弹簧上设有导向装置。

所述四根倾斜设置的线性弹簧(1)上设有微调装置。

本实用新型利用线性弹簧组合设计出具有准零刚度的隔振器，斜弹簧在系统中提供负刚度，并在静平衡位置与竖直弹簧的正刚度抵消，实现了零刚度，且在静平衡位置附近，系统刚度很小，有利于实现低频隔振，其小动态刚度使隔振器具有良好的低频或超低频隔振效果，因此隔振频率范围大；且仅含有线性弹簧，结构简单，容易实现。

附图说明

图1为传统线性隔振系统的原理结构图；

图2为本实用新型一实施例结构简图；

图3为图2所示隔振器二维剖面图；

图4为本实用新型一实施例倾斜弹簧的二维导向剖面图；

图5为当k_v＞k_QZS，k_v＜k_QZS和k_v＝k_QZS时，本实用新型一实施例隔振器的刚度曲线；

图6为针对基础激励的低频非线性隔振器和线性系统的位移传递率比较图；

图7为相同基础激励下本实用新型隔振器与等效线性系统的响应比较图；

其中：

1：倾斜弹簧；2：竖直弹簧；3：斜弹簧连接柱；4：支撑基座；5：滑槽；6：微调螺杆；7：铰接转动副；8：斜弹簧导向装置；9：上层支撑板；10：上连接柱；11：四向接头；12：竖直弹簧导向心轴；13：竖直弹簧导杆；14：单耳片；15：倾斜弹簧导向套筒；16：直线轴承；17：倾斜弹簧导杆；18：被隔振物体；19：线性弹簧；20：基座；21：阻尼器。

具体实施方式

如图2所示，本实用新型一实施例包括一根垂直设置的线性弹簧2，还包括四根倾斜设置的线性弹簧1，四根倾斜设置的线性弹簧1顶端与垂直设置的线性弹簧2顶端相铰接；四根倾斜设置的线性弹簧1底端各与一个支撑基座3连接，四个支撑基座3分别为水平面上一个正方形ABCD的四个顶点，该正方形的对角线与所述垂直设置的线性弹簧2的轴线正交于正方形的中心点O，中心点O到垂直设置的线性弹簧2顶端的距离h小于倾斜设置的线性弹簧1的长度；四根倾斜设置的线性弹簧1结构参数相同。