[发明专利]一种调节方便的负刚度装置

说明书

本发明提供了一种调节方便的负刚度装置，属于振动控制技术领域，包括对称铰接于连接座的两套预压力弹簧机构，每套预压力弹簧机构均包括弹簧座一、弹簧、弹簧座二和调整螺杆，弹簧通过弹簧座一与弹簧座二压紧；弹簧座二与弹簧座一滑动配合连接；带有外螺纹的调整螺杆与弹簧座二通过螺纹连接并通过锁紧螺母拧紧；弹簧座一与机架铰接。当连接座上下运动时，对称布置的两套预压力弹簧机构对连接座的作用力合力与连接座的位移方向一致，其刚度为负值，且大小与位移成比例关系，通过改变调整螺杆旋入弹簧座二的深度，达到改变负刚度大小的目的。

技术领域

本发明涉及一种调节方便的负刚度装置，属于振动控制设备技术领域。

背景技术

在多数工程情况下振动是有害的，机械振动不仅会产生噪声还会降低设备工作精度和寿命。降低系统的固有频率可以有效隔离低频振动。减小隔振系统支撑刚度和增加被隔振物体质量都可以降低固有频率，但是直接降低弹性元件的刚度会导致隔振系统整体尺寸增大，大多数情况下隔振系统的整体尺寸受到被隔离对象操作条件的限制；通过增加质量来提高低频隔振性能的能力也有限。因此采用正刚度特性的减振、隔振系统，其隔振、减振效果往往难以达到满意效果。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出了一种调节方便的负刚度装置，可与传统的正刚度弹性元件并联使用，可以方便地起到减小系统刚度的作用。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种调节方便的负刚度装置，包括两套对称布置且铰接相连的预压力弹簧机构，每套预压力弹簧机构均包括弹簧座一、弹簧、弹簧座二、调整螺杆和锁紧螺母，其中弹簧安装于弹簧座一与弹簧座二之间，初始安装时对称布置的两个弹簧的轴线位于同一条直线，且有相同的预压力，弹簧座二滑动连接于弹簧座一内，调整螺杆与弹簧座二螺纹连接，锁紧螺母与调整螺杆螺纹连接，且位于弹簧座二的外端。

进一步地，弹簧座一包括用于与机架铰接相连的铰接耳板一、与铰接耳板一相连的底座和与底座相连的圆柱筒一，圆柱筒一上设有盲孔；铰接耳板一中心设有销孔，通过销轴、弹性挡圈与机架铰接；弹簧套在圆柱筒一的外部，其一端紧靠所述底座，弹簧可在圆柱筒一的导向作用下自由压缩。

进一步地，弹簧座二包括圆柱筒二，圆柱筒二设有内螺纹通孔，其一端设有台肩和紧固端；其另一端与弹簧座一上的盲孔形成可移动的配合连接，弹簧紧靠台肩。

进一步地，调整螺杆上设置铰接耳板二，调整螺杆的外螺纹与弹簧座二的内螺纹通孔通过螺纹连接，并通过锁紧螺母与紧固端紧密贴合紧固；铰接耳板二上设置销孔，通过销轴、弹性挡圈与连接座铰接。

进一步地，连接座上设置通孔，对称布置的两个调整螺杆分别通过销轴与弹性挡圈对称铰接于连接座上的通孔。

进一步地，连接座设有用于两个铰接耳板二伸入的凹槽。

本发明的调节方便的负刚度装置的有益效果在于：本装置包括两套对称布置且铰接的预压力弹簧机构，每套弹簧装置包括弹簧座一、弹簧、弹簧座二、调整螺杆，弹簧通过弹簧座一与弹簧座二压紧；弹簧座二与弹簧座一滑动配合连接；两弹簧座二与带有外螺纹的调整螺杆通过螺纹连接；调整螺杆与弹簧座二通过锁紧螺母拧紧；本发明的负刚度大小与弹簧的预压力有关，通过改变调整螺杆的旋入弹簧座二的长度可以调节弹簧的预压力，从而实现负刚度的调节，达到减振隔振的效果，可与传统的正刚度弹性元件并联使用，可以方便地起到减小系统刚度的作用。

附图说明

图1为本发明提供的负刚度装置的结构图；

图2为图1的A-A剖面图；

图3为本发明的零件弹簧座一的结构图；

图4为本发明的零件弹簧座二的结构图；

图5为图4的右视图；

图6为本发明零件调整螺杆的结构图；