[发明专利]精密设备用冲击隔离器及其仿真方法

权利要求书

1.一种精密设备用冲击隔离器，其特征在于：包括外套筒(4)、内套筒(5)、弹簧(6)、推板(7)、滑销(8)和导轨(10)；

导轨(10)包括主导轨(10-1)、轴肩(10-2)和底座(10-3)；

外套筒(4)包括上腔体(4-1)和下腔体(4-2)，上腔体(4-1)和下腔体(4-2)之间的分隔壁上设置有供主导轨(10-1)穿过的导轨孔(4-4) 和主导轨(10-1)构成滑动副，在下腔体(4-2)下部的外壁上设置有用于安装滑销(8)的销钉孔(4-3)；

内套筒(5)包括导轨孔(5-1)、滑槽(5-2)和内腔体(5-3)，供主导轨(10-1)穿过的导轨孔(5-1)位于内套筒(5)的上部和主导轨(10-1)构成滑动副；

外套筒(4)、内套筒(5)、弹簧(6)和推板(7)均套装于导轨(10)的主导轨(10-1)上，内套筒(5)套装于外套筒(4)的下腔体(4-2)内部；内套筒(5)的导轨孔(5-1)与外套筒(4)的导轨孔(4-4)重合，主导轨(10-1)穿过内套筒(5)、内套筒导轨孔(5-1)及外套筒导轨孔(4-4)后上端伸进外套筒(4)的上腔体(4-1)内，在上腔体(4-1)内设置有与主导轨(10-1)的上端连接并联动的限位环(3)；

弹簧(6)设置在内套筒(5)内并套在主导轨(10-1)上，推板(7)位于弹簧(6)的下端，滑销(8)一端固定于外套筒(4)对应的销钉孔(4-3)上，另一端穿过内套筒(5)的滑槽(5-2)后紧贴推板(7)的下侧安装。

2.根据权利要求1所述的精密设备用冲击隔离器，其特征在于：在外 套筒(4)的上部设置有用于安装需要进行冲击隔离的精密设备(1)的设备安装座(2)。

3.根据权利要求1所述的精密设备用冲击隔离器，其特征在于：在内套筒(5)的下端安装有下端盖(9)，下端盖(9)位于滑销(8)的下端。

4.根据权利要求1所述的精密设备用冲击隔离器，其特征在于：滑销(8)为能带着外套筒(4)沿内套筒(5)的滑槽(5-2)滑动的结构。

5.根据权利要求1所述的精密设备用冲击隔离器，其特征在于：主导轨(10-1)与外套筒导轨孔(4-4)及内套筒导轨孔(5-1)之间动密封。

6.根据权利要求5所述的精密设备用冲击隔离器，其特征在于：上腔体(4-1)内充满了阻尼液，在限位环（3）上设置有阻尼孔(3-1)及用于安装在主导轨(10-1)上端的安装孔(3-2)。

7.根据权利要求6所述的精密设备用冲击隔离器，其特征在于：用于交换阻尼液的阻尼孔(3-1)均布于限位环(3)的圆周上；安装孔(3-2)位于限位环(3)的中部，用于和导轨(10)进行组装。

8.根据权利要求1所述的精密设备用冲击隔离器，其特征在于：滑槽(5-2)均布于内套筒(5)下部的壁上，此外，销钉孔(4-3)与滑槽(5-2)的位置对应，销钉孔(4-3)、滑销(8)与滑槽(5-2)的数量一致。

9.根据权利要求1所述的精密设备用冲击隔离器，其特征在于：外套筒(4)的上腔体(4-1)的轴向长度与需要进行隔离的精密设备(1)所允许的最大相对位移一致。

10.利用权利要求1所述的精密设备用冲击隔离器所实施的隔离器模型仿真分析的方法，其特征在于：

实现步骤如下:

步骤(1)：在Ansys软件中建立用于模拟隔离器的弹簧单元和用于模拟需要冲击隔离设备的质量单元，弹簧单元的一端B与质量单元相连，弹簧单元的另一端A用于施加冲击载荷；

步骤(2)：将力-变形量特性曲线参数赋予弹簧单元，并赋予弹簧单元相应的阻尼参数，同时给质量单元附上质量属性；

步骤(3)：在Ansys软件中的求解模块设置分析类型为瞬态，内部求解积分算法为Newmark时间积分法；

步骤(4)：在弹簧A端施加冲击载荷进行仿真计算，冲击载荷是正弦单波或正弦正负双波、三角波单波或正负组合三角波或周期循环的振动信号；

步骤(5)：计算完成后，在Ansys的时间后处理模块进行仿真结果的查看；是质量单元的加速度响应、相对位移响应或速度响应；其中：加载点A的位移D，质量单元B点的位移d，二者之差△d=|D-d|，△d即为隔离器的实际变形量，同时也为模拟设备在冲击过程中相对基座的位置变动范围。