[发明专利]基于二对斜弹簧的高线性共振频率的准零刚隔振装置

权利要求书

1.一种基于二对斜弹簧的高线性共振频率的准零刚隔振装置，其特征在于，包括斜弹簧组件、垂直弹簧组件、载物平台组件和支撑结构；所述载物平台组件与二对斜弹簧组件铰链连接，载物平台组件与垂直弹簧接触连接，斜弹簧组件和垂直弹簧组件均与支撑结构通过螺栓固定连接；初始状态下，二对斜弹簧组件的交叉点位于上对斜弹簧组件固定点与静平衡位置垂向距离之间，此配置下，隔振装置对应的刚度的计算公式为：

其中，表示斜弹簧与垂直弹簧的刚度比，k₁表示斜弹簧的线性刚度系数，k₂表示垂直弹簧的线性刚度系数，表示中间变量，表示中间变量，表示斜弹簧两端铰接点的无量纲水平距离，a表示斜弹簧两端铰接点之间的水平距离，h₁表示初始位置到上对斜弹簧固定点的垂向距离，表示无量纲位移，x表示初始状态下从二对斜弹簧交叉点开始的位移，表示中间变量，表示中间变量，表示上对斜弹簧在初始状态的无量纲压缩量，δ表示上对斜弹簧在初始状态的压缩量，表示中间变量，表示中间变量，表示中间变量，表示中间参数，h表示初始位置到静平衡位置之间的垂向距离，d表示上对斜弹簧的固定点到下对斜弹簧的固定点之间的垂直距离的一半，表示中间变量，表示中间变量，表示中间变量，表示下对斜弹簧在初始状态的无量纲压缩量，δ₁表示下对斜弹簧在初始状态的压缩量，表示中间变量p₅对无量纲位移的微分。

2.根据权利要求1所述的基于二对斜弹簧的高线性共振频率的准零刚隔振装置，其特征在于，所述隔振装置对应的力的计算公式为：

其中，表示无量纲力，f表示有量纲力。

3.根据权利要求1所述的基于二对斜弹簧的高线性共振频率的准零刚隔振装置，其特征在于，所述斜弹簧组件设有两对，两对斜弹簧组件包括上对斜弹簧组件和下对斜弹簧组件，上对斜弹簧组件和下对斜弹簧组件均对称设置在载物平台组件的两侧，且两对斜弹簧的刚度、长度相同；所述上对斜弹簧组件和下对斜弹簧组件均包括斜弹簧(8)、轴承座(3)、直线轴承固定板(5)、第二直线轴承(6)、斜弹簧导向杆(7)和斜杆U型连接件(18)；所述轴承座(3)通过第一径向轴承(4)与支撑结构活动连接，轴承座(3)、直线轴承固定板(5)、第二直线轴承(6)依次通过螺栓和螺母固定连接；第二直线轴承(6)内孔插入斜弹簧导向杆(7)的一端，斜弹簧导向杆(7)的另一端与斜杆U型连接件(18)通过螺纹固定连接，斜杆U型连接件(18)与载物平台组件活动连接；所述斜弹簧导向杆(7)设置在斜弹簧(8)内部，斜弹簧(8)的一端与斜杆U型连接件(18)的一端接触，斜弹簧(8)的另一端与第二直线轴承(6)的端面接触，斜弹簧(8)处于压缩状态。

4.根据权利要求3所述的基于二对斜弹簧的高线性共振频率的准零刚隔振装置，其特征在于，所述载物平台组件包括载物平台(9)、套筒(11)、第一直线轴承(12)、斜弹簧连接板(13)、轴承支座固定件(15)和轴承支撑座(16)；所述载物平台(9)的下部与套筒(11)固定连接，套筒(11)的下部与第一直线轴承(12)固定连接，第一直线轴承(12)内活动设有垂直弹簧组件；所述载物平台(9)、套筒(11)、第一直线轴承(12)、斜弹簧连接板(13)依次通过螺栓(10)和螺母(14)相连接；所述斜弹簧连接板(13)与轴承支座固定件(15)通过螺栓固定连接，轴承支座固定件(15)与轴承支撑座(16)通过螺栓固定连接，轴承支撑座(16)通过第二径向轴承(17)与斜杆U型连接件(18)活动连接。

5.根据权利要求4所述的基于二对斜弹簧的高线性共振频率的准零刚隔振装置，其特征在于，所述垂直弹簧组件包括竖直导向杆(19)和垂直弹簧(20)，竖直导向杆(19)设置在垂直弹簧(20)内，竖直导向杆(19)的顶端设置在第一直线轴承(12)内，垂直弹簧(20)的顶端与第一直线轴承(12)的底端接触，垂直弹簧(20)的底端与导向杆固定座(21)上面接触，垂直弹簧(20)处于压缩状态，竖直导向杆(19)的底端固定在导向杆固定座(21)孔内。