[实用新型]基于凸轮-内弹簧-滚珠结构的准零刚度压杆

说明书

本实用新型公开了一种基于凸轮‑内弹簧‑滚珠结构的准零刚度压杆，包括上套筒盖、凸轮套筒、连接套筒及下套筒盖依次套接共同组成的安装筒，支承杆从上到下贯穿该安装筒；支承杆上部通过上直线轴承卡装在上套筒盖的卡槽中，支承杆下部通过下直线轴承卡装在连接套筒及下套筒盖交界处的卡槽中；支承杆的中间设置有阶梯轴，阶梯轴的水平通孔中设置有水平弹簧，水平弹簧两端分别顶接有钢球一和钢球二，相对该阶梯轴的凸轮套筒内表面设置有半球环形凸起，钢球一和钢球二同时与半球环形凸起顶接；支承杆下部的凸台下端面与下套筒盖内端面之间设置有竖直弹簧。本实用新型的结构紧凑，功能可靠。

技术领域

本实用新型属于振动防护技术领域，涉及一种基于凸轮-内弹簧-滚珠结构的准零刚度压杆。

背景技术

在工程领域及日常生活中，有许多仪器仪表对环境振动非常敏感，人们对振动隔离后舒适性的要求也逐渐提高。不良振动会使精密仪器失效，或是对人体产生损伤。传统的线性隔振器若提高隔振性能，刚度必然下降，无法有很好的承载。故非线性隔振器与低频隔振器成为了现在的研究重点。通常非线性隔振器例如橡胶、空气弹簧、钢丝绳隔振器有着寿命短、结构复杂、不便于维护等缺点。随着隔振技术的研究深入，研究人员提出准零刚度隔振技术及一系列基于准零刚度的隔振装置。目前，这些准零刚度隔振装置中刚度修正装置结构不够紧凑，或是制造难度大，经济性差，很难应用于狭小空间内进行隔振，也不便于作为平台的支撑，以实现更多自由度隔振。

申请号为201610182527.X的中国实用新型专利申请公开了一种基于半球环形凸起-万向滚轮-簧片机构和提供正刚度的竖直弹簧组成的准零刚度压杆，该专利将簧片作为弹性元件，而簧片由固定在外套筒内的环形套支撑，保证半球环形凸起的对中性；将万向滚轮安装在簧片上，形成了半球环形凸起-万向滚轮-簧片机构构成刚度修正装置。该专利申请的技术方案存在以下不足：1)万向滚轮与簧片机构制造、装配困难，经济性差；2)万向滚轮结构复杂且尺寸大，难以更进一步减小准零刚度压杆尺寸；3)多个簧片刚度难以保证一致而造成修正装置受力不平衡，影响隔振效果；4)刚度修正装置复杂使隔振可靠性降低。

中国实用新型专利“整体式车桥用准零刚度悬架系统(申请号：201711108765.7)”、“基于油气悬架的准零刚度的悬架系统(申请号：201711091404.6)”、“碟片弹簧准零刚度隔振器(申请号：201510788865.3)”、“拉伸式准零刚度隔振器及其实现方法(申请号：201610338012.4)”、“一种适用于隔离微幅低频振动的准零刚度隔振器及其实现方法(申请号：201610381177.X)”、“一种采用环形永磁铁产生负刚度的准零刚度隔振器(申请号：201410582655.4)”，实用新型专利一种准零刚度隔震装置(申请号：201820536656.9)、一种准零刚度隔振器(申请号：201420008107.6)、准零刚度碟簧隔振器(申请号：201720045805.7)等中提出了若干种准零刚度隔振器，但其结构设计形式均有不足。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种基于凸轮-内弹簧-滚珠结构的准零刚度压杆，解决了现有技术中存在结构不合理，制造困难，难以小型化，以及容易产生多自由度低频隔振的问题。

本实用新型所采用的技术方案是，一种基于凸轮-内弹簧-滚珠结构的准零刚度压杆，包括上套筒盖、凸轮套筒、连接套筒及下套筒盖依次套接共同组成的安装筒，支承杆从上到下贯穿该安装筒；支承杆上部通过上直线轴承卡装在上套筒盖的卡槽中，支承杆下部通过下直线轴承卡装在连接套筒及下套筒盖交界处的卡槽中；在支承杆的中间偏上部位设置有阶梯轴，该阶梯轴的水平通孔中设置有水平弹簧，水平弹簧两端分别顶接有钢球一和钢球二，水平弹簧的轴心线与支承杆的轴心线相互垂直；相对该阶梯轴的凸轮套筒内表面设置有半球环形凸起，钢球一和钢球二同时与半球环形凸起顶接；支承杆下部的凸台下端面与下套筒盖内端面之间设置有竖直弹簧。

本实用新型的基于凸轮-内弹簧-滚珠结构的准零刚度压杆，其特征还在于：