[发明专利]一种基于涡流效应的单自由度磁阻尼减振器

说明书

本发明公开一种基于涡流效应的单自由度磁阻尼减振器，包括下底板、环形磁铁a、环形磁铁b、铝筒、铜片底片、铜片、铜片顶片、轴承座、直线轴承、轴承端盖、负载、活塞轴、阶梯轴、固定轴环、螺旋弹簧、下装夹轴、固定螺钉。其工作原理主要是当减振器处于工作模式时，环形磁铁a静止固定在下端，环形磁铁b在竖直方向做往复运动，两磁铁互相吸引设置，螺旋弹簧作为正刚度元件起到支撑负载的作用，环形磁铁b的相对运动产生时变磁场，设置于两环形磁铁之间的铜片受磁场影响产生涡流阻尼效应，抑制环形磁铁b的运动，通过消耗能量的方式减弱负载的振动。该磁阻尼减振器结构紧凑，体积小，能够大幅降低系统的共振峰值，具有良好的缓冲和减振性能。

技术领域

本发明涉及减振技术领域，特别是涉及一种基于涡流效应的单自由度磁阻尼减振器。

背景技术

振动普遍地存在于工程技术与日常生活中，在一些复杂的环境中，振动是影响设备加工和工作精度的主要因素，这一现象正日益受到人们的关注。为此，人们开发了各种各样的减振设备，极大地提高了加工精度和生产效率。

传统的被动减振器由参数固定的质量、弹簧、阻尼元件组成，结构简便、可靠，但存在着一些缺点，在一般的工业场合可以达到生产要求，但是对隔离低频和超低频振动的效果并不理想，无法满足人们对于精密设备的需求。于是半主动、主动减振成为人们研究的主要方向。目前，减振器主要分为三种控制方法：被动控制、主动控制、半主动控制。基于被动控制的减振器，其应用最为广泛，结构简单，成本低，通常根据具体工程需求来设计应用。基于主动控制的减振器，其工作原理是通过传感器来实时采集被控对象的信息从而直接提供相同大小的力抵消振动所产生的力，极大地改善了系统的性能，其所需响应快，但需要外部能源供应，成本比较高，在实际生产中应用一般。基于半主动控制的减振器，其减振器是通过传感器来实时采集被控对象的信息以改变自身的固有频率，从而无需消耗很多的能源且能达到很好的减振效果，但是应用具有一定的局限性。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于涡流效应的单自由度磁阻尼减振器，以解决上述现有技术存在的问题，实现对振动能量的消耗，从而提高减振性能。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种基于涡流效应的单自由度磁阻尼减振器，包括下底板、铝筒、轴承座、活塞轴、阶梯轴、环形磁铁a、环形磁铁b和铜片，所述铝筒的底部与所述下底板固定相连，顶部与所述轴承座相连；

所述环形磁铁a嵌套在所述下底板上并位于所述铝筒内侧，所述铝筒沿圆周开设有四个槽口，铜片顶片和铜片底片顺次位于槽口内且两者之间的距离可调，厚度和数量可变的所述铜片固定在所述铜片顶片和铜片底片之间并位于所述铝筒内侧；直线轴承嵌入在所述轴承座上部并通过轴承端盖固定夹紧，所述活塞轴的上端连接有负载，下端依次穿过所述轴承端盖、直线轴承和轴承座后伸入所述铝筒内并与所述阶梯轴连接，所述阶梯轴的中间轴段通过固定轴环安装有所述环形磁铁b；所述下底板上端和阶梯轴下端之前安装有螺旋弹簧，所述环形磁铁a和环形磁铁b相吸安装，所述下底板的底部中心安装有下装夹轴。

优选的，所述环形磁铁a静止不动，所述环形磁铁b可在竖直方向做往复运动。

优选的，所述环形磁铁a和环形磁铁b的厚度可更换。

优选的，四个槽口沿所述铝筒的圆周均布，槽口形状沿竖直方向呈齿条状，每个齿条厚度相同，所述铜片顶片和铜片底片位于槽口的齿槽内，且顶片和底片的外端通过螺钉连接固定，内端用于夹持所述铜片。

优选的，所述铝筒、下底板、轴承座和轴承端盖均采用铝合金7075制成，所述活塞轴、阶梯轴、固定轴环和下装夹轴均采用不锈钢材料制成。

优选的，所述螺旋弹簧可替换为不同刚度的弹簧。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：