[发明专利]一种准零刚度压杆

权利要求书

1.一种准零刚度压杆，其特征在于，包括细长内杆(2)，套装在所述细长内杆(2)外的外套筒(4，5，6)，半开口式圆柱套筒(9)，以及用于调节所述外套筒与所述半开口式圆柱套筒(9)之间距离的内套筒(7)；所述细长内杆(2)的一端伸出所述外套筒外且另一端与一竖直弹簧(8)相连，具有正刚度的所述竖直弹簧(8)的一端定位于所述细长内杆(2)的端部，且所述竖直弹簧(8)另一端定位于开设在所述半开口式圆柱套筒(9)上的定位孔内；所述细长内杆(2)的外壁面上具有半球环形凸起(14)，所述半球环形凸起(14)的外表面为半球面；所述外套筒的内壁上装有环形套(10)，所述环形套(10)内壁上装有至少三个簧片(11)，每个所述簧片(11)内壁上均装有与所述半球环形凸起(14)接触的万向滚轮(12)，且所述簧片的连接固定采用两端固支的梁的形式；所述半球环形凸起(14)、所述簧片(11)和所述万向滚轮(12)之间构成负刚度元件；

所述半球环形凸起(14)的半球面圆心与所述万向滚轮(12)的圆心位于同一水平面时的准零刚度压杆处于静平衡位置；所述准零刚度压杆的无量纲回复力和无量纲刚度分别为：

其中，为所述半球环形凸起(14)偏离静平衡位置的无量纲位移量，为零刚度条件下所述簧片到所述细长内杆间的无量纲距离。

2.根据权利要求1所述的准零刚度压杆，其特征在于，所述细长内杆(2)的伸出端装有单杆型球头杆端关节轴承(1)，所述半开口式圆柱套筒(9)的外端部上装有单杆型球头杆端关节轴承。

3.根据权利要求1所述的准零刚度压杆，其特征在于，所述内套筒(7)具有外螺纹，所述外套筒和所述半开口式圆柱套筒(9)的内壁均开有与所述内套筒(7)的外螺纹配合的内螺纹。

4.根据权利要求1所述的准零刚度压杆，其特征在于，所述细长内杆(2)通过多个直线轴承(3)装在所述外套筒的内壁，并可相对所述外套筒轴向移动。

5.根据权利要求1所述的准零刚度压杆，其特征在于，所述环形套(10)有两个，设置在所述半球环形凸起(14)的上下两侧，所述簧片(11)的两端分别固定在相应的所述环形套(10)上。

6.根据权利要求1所述的准零刚度压杆，其特征在于，所述外套筒由三段串接而成；所述环形套(10)固定在中间的所述外套筒的内壁上。

7.根据权利要求1所述的准零刚度压杆，其特征在于，所述竖直弹簧为机械螺旋弹簧。

8.根据权利要求1所述的准零刚度压杆，其特征在于，所述簧片(11)为三个，三个所述簧片(11)均匀设置在所述半球环形凸起的外侧。