[发明专利]一种组合减振装置

说明书

本发明公开一种组合减振装置，包括底座、承重结构、惯容器、正刚度组件以及负刚度组件，承重结构设于底座的上方；惯容器包括直线动作件、转动件、传动连接直线动作件和转动件的传动机构、以及飞轮，直线动作件沿上下向延伸，且其上端与承重结构直接或间接连接，转动件设于直线动作件的下端，传动机构将直线动作件的上下移动转化为转动件的水平转动，飞轮安装于转动件；正刚度组件的上端与承重结构直接或间接连接，下端与底座直接或间接连接；负刚度组件的上端与承重结构直接或间接连接，下端与底座直接或间接连接；其中，正刚度组件与负刚度组件用以承载承重结构的重量，惯容器与负刚度组件共同作用用以降低减振装置的固有频率，优化减振装置的减振效果。

技术领域

本发明涉及减振装置技术领域，特别涉及一种组合减振装置。

背景技术

振动对精密仪器、机械设备的影响是不可忽视的。精密机械系统中，振动是降低系统性能的一个重要来源。对于精密加工、精密测量产生不良影响的主要是0.5-70Hz内的微幅低频振动；车辆行驶过程中振动的能量主要分布在0-200Hz的频率范围，尤其以0.5-25Hz频带范围内的能量最为集中。传统的被动隔振结构简单、易于实现、工作稳定可靠、不会额外消耗外界的能量，一直受到科技界、工业界的高度重视。但当其结构一旦确定，其固有频率就被确定，一般情况下，被动隔振可较好地隔离中、高频振动，但隔离低频振动的能力较差。

要减小隔振系统的固有频率，可以通过减小系统的刚度或增加承载质量来实现。在不影响隔振系统静态承载能力，以及被隔振件质量一定的情况下，人们提出了多种正、负刚度弹性件并联的结构，使得隔振系统在静平衡位置附近的振动具有准零的动刚度(即低动刚度-高静刚度)，但由于隔振系统承载失配、材料性能偏差、加工制造、装配误差等影响因素的存在，在承载的静平衡位置附近，隔振系统负刚度弹性件的负刚度并不能完全抵消正刚度弹性件的正刚度，很难真正地实现准零动刚度；另外，负刚度弹性件的使用会引入非线性刚度，一般来说，对于准零动刚度隔振系统，强的非线性刚度对提高隔振性能有利，但强的非线性刚度的存在，使隔振系统频响曲线的共振峰值段出现严重弯曲，导致隔振频域宽度减小，还会出现响应跳变，引起隔振性能恶化。因此，需要研究隔振系统正负刚度弹性件的实现准零动刚度效果的优化方案。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种组合减振装置，旨在克服准零动刚度隔振系统的缺陷，通过采用惯容器结构增加隔振系统的“动质量”，降低隔振系统的固有频率，且不要求系统工作时完全实现准零动刚度，同时减轻非线性刚度的程度，以提高微幅低频振动的减振效果。

为实现上述目的，本发明提出一种组合减振装置，包括：

底座；

承重结构，设于所述底座的上方；

惯容器，包括直线动作件、转动件、传动连接所述直线动作件和所述转动件的传动机构、以及飞轮，其中，所述直线动作件沿上下向延伸，且其上端与所述承重结构直接或间接连接，所述转动件设于所述直线动作件的下端，所述传动机构将所述直线动作件的上下移动转化为所述转动件的水平转动，所述飞轮安装于所述转动件；

正刚度组件，其上端与所述承重结构直接或间接连接，下端与所述底座直接或间接连接；以及，

负刚度组件，其上端与所述承重结构直接或间接连接，下端与所述底座直接或间接连接；

其中，所述正刚度组件与负刚度组件用以承载承重结构的重量，所述惯容器与所述负刚度组件共同作用用以降低减振装置的固有频率。

优选地，所述转动件为滚珠丝杠，所述滚珠丝杠的下段呈光杆设置；所述飞轮安装于所述光杆的下端，所述飞轮外罩设有固定于所述底座的飞轮罩，所述飞轮罩的上端面开设有安装孔，所述安装孔内安装有套设于所述光杆的轴承；所述直线动作件，为与所述滚珠丝杠螺纹连接的丝杠螺母，所述传动机构为设于所述滚珠丝杠和所述丝杆螺母上的滚珠丝杠结构，所述滚珠丝杠结构将所述丝杠螺母的上下移动转化为所述滚珠丝杠的水平转动，以带动所述飞轮转动。