本發(fā)明屬于土木工程技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種消能減震裝置，尤其是通過齒輪提供放大位移的摩擦阻尼器。

背景技術(shù)：

消能減震技術(shù)是在結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力構(gòu)件中并聯(lián)阻尼器，由阻尼器消耗大部分的地震能量，從而保證主體結(jié)構(gòu)的安全，是一種積極有效的抗震策略。現(xiàn)有阻尼器工作時的位移通常與連接點的相對位移相等，故阻尼器宜設(shè)置在結(jié)構(gòu)相對變形較大的位置，如結(jié)構(gòu)相對變形小，阻尼器因位移小而不能有效發(fā)揮其耗能功能。為此，學(xué)者們研發(fā)了新技術(shù)使得阻尼器的位移大于連接點的相對位移，如：公開號為cn104314192a的專利中公開了帶位移放大裝置的阻尼器，即利用杠桿原理增大阻尼器的位移，但杠桿傳遞效率較低，只有阻尼器尺寸很大時才能獲得較大的位移，這樣就造成了安裝施工的不便，也影響了建筑的使用功能。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種齒輪傳動摩擦阻尼器，該阻尼器在地震時能利用齒輪傳動原理實現(xiàn)阻尼器工作位移大于連接點的相對位移，具有良好的耗能能力，且構(gòu)造簡單、安裝方便。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

齒輪傳動摩擦阻尼器，包括下連接板、下摩擦片、主板、上摩擦片、后角鋼、前角鋼、下齒條、三聯(lián)齒輪、雙連桿、上齒條、u形連接件、高強螺栓、限位螺栓、齒輪轉(zhuǎn)軸和定位銷；主板位于下連接板及分離布置的前角鋼、后角鋼之間，下摩擦片用環(huán)氧樹脂粘貼于下連接板的上表面，上摩擦片用環(huán)氧樹脂粘貼于后角鋼和前角鋼的下表面，高強螺栓將粘有下摩擦片的下連接板、主板和粘有上摩擦片的后角鋼與前角鋼連接；三聯(lián)齒輪、上齒條、下齒條和雙連桿位于后角鋼和前角鋼中間，齒輪轉(zhuǎn)軸穿過前角鋼、三聯(lián)齒輪和后角鋼，定位銷和限位螺栓穿過前角鋼、雙連桿和后角鋼；主板上表面開凹槽，雙連桿下表面開凹槽，上摩擦板中間開齒條孔，下齒條用環(huán)氧樹脂粘貼于主板凹槽內(nèi)，上齒條用環(huán)氧樹脂粘貼于雙連桿凹槽內(nèi)，u形連接件焊接于雙連桿端部。

三聯(lián)齒輪由第一齒輪和第二齒輪構(gòu)成，第一齒輪半徑大于第二齒輪半徑，第一齒輪和下齒條相嚙合，第二齒輪和上齒條相嚙合。

齒輪傳動摩擦阻尼器包括摩擦單元和齒輪傳動單元兩個功能單元。摩擦單元由下連接板、下摩擦片、主板、上摩擦片、后角鋼、前角鋼和高強螺栓組成；齒輪傳動單元由下齒條、三聯(lián)齒輪、雙連桿、上齒條、u形連接件、齒輪轉(zhuǎn)軸和限位螺栓組成。齒輪傳動摩擦阻尼器工作原理如下：

①高強螺栓將粘有下摩擦片的下連接板、主板和粘有上摩擦片的后角鋼與前角鋼連接，通過施加正壓力可調(diào)節(jié)摩擦單元的摩擦力。

②荷載作用下，粘有上齒條的雙連桿發(fā)生移動，上齒條帶動第二齒輪轉(zhuǎn)動，以至于驅(qū)動三聯(lián)齒輪發(fā)生轉(zhuǎn)動；當?shù)谝积X輪與下齒條的嚙合力大于摩擦單元的最大靜摩擦力時，粘有下齒條的主板會與粘有下摩擦片的下連接板、粘有上摩擦片的前角鋼和后角鋼發(fā)生相對滑動從而產(chǎn)生摩擦力耗散能量。由于第一齒輪和第二齒輪具有相同的角速度，令r1和r2分別表示第一齒輪半徑和第二齒半徑，根據(jù)齒輪傳動原理可知摩擦單元的滑動位移與雙連桿位移之比為r1/r2，實現(xiàn)了齒輪傳動摩擦阻尼器的位移放大功能。

本發(fā)明的有益效果是：①齒輪傳動摩擦阻尼器利用齒輪傳動原理放大了阻尼器的滑動摩擦位移，具有耗能能力強和工作性能穩(wěn)定的優(yōu)點；②齒輪傳動摩擦阻尼器除了摩擦片其余材料都是鋼材，制作方便，成本低廉；③齒輪傳動摩擦阻尼器和工程結(jié)構(gòu)用螺栓連接和銷栓連接，施工方便，易于檢修和更換。

附圖說明

圖1是齒輪傳動摩擦阻尼器示意圖。

圖2是圖1中摩擦單元示意圖。

圖3是圖1中齒輪傳動單元示意圖。

圖4是圖1中下連接片示意圖。

圖5是圖1中下摩擦片示意圖。

圖6是圖1中主板示意圖。

圖7是圖1中主板與下齒條粘接示意圖。

圖8是圖1中上摩擦片示意圖。

圖9是圖1中后角鋼示意圖。

圖10是圖1中前角鋼示意圖。

圖11是圖1中三聯(lián)齒輪示意圖。

圖12是圖3中焊有u形連接件的雙連桿示意圖。

圖13是圖1中雙連桿與上齒條粘接示意圖。

圖14是圖1中齒輪轉(zhuǎn)軸示意圖。

圖15是圖1中定位銷示意圖

圖中，1-下連接板，2-下摩擦片，3-主板，4-上摩擦片，5-后角鋼，6-前角鋼，7-下齒條，8-三聯(lián)齒輪，9-雙連桿，10-上齒條，11-u形連接件，12-高強螺栓，13-限位螺栓，14-齒輪轉(zhuǎn)軸，15-定位銷，401-下連接板螺栓孔，402-下連接板固定螺栓孔，501-下摩擦板螺栓孔，601-主板長槽孔，602-主板凹槽，801-上摩擦片螺栓孔，802-齒條孔，901-后角鋼限位孔，902-后角鋼轉(zhuǎn)軸孔，903-后角鋼螺栓孔，904-后角鋼定位孔，1001-前角鋼限位孔，1002-前角鋼轉(zhuǎn)軸孔，1003-前角鋼螺栓孔，1004-前角鋼定位孔，1101-第一齒輪，1102-第二齒輪，1103-三聯(lián)齒輪中軸孔，1201-雙連桿限位孔，1202-雙連桿凹槽，1203-銷栓孔，1204-雙連桿定位孔。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。

根據(jù)圖1和圖3所示，齒輪傳動摩擦阻尼器，包括下連接板1、下摩擦片2、主板3、上摩擦片4、后角鋼5、前角鋼6、下齒條7、三聯(lián)齒輪8、雙連桿9、上齒條10、u形連接件11、高強螺栓12、限位螺栓13、齒輪轉(zhuǎn)軸14和定位銷15。

根據(jù)圖6、圖7、圖12和圖13所示，主板3上表面開凹槽，雙連桿9下表面開凹槽，上摩擦板4中間開齒條孔802，下齒條7用環(huán)氧樹脂粘貼于主板凹槽602內(nèi)，上齒條10用環(huán)氧樹脂粘貼于雙連桿凹槽1202內(nèi)。

根據(jù)圖2、圖4、圖5、圖6、圖8、圖9和圖10所示，兩個高強螺栓12穿過后角鋼螺栓孔903、上摩擦片螺栓孔801、主板長槽孔601、下摩擦片螺栓孔501和下連接板螺栓孔401，另外兩個高強螺栓12穿過前角鋼螺栓孔1003、上摩擦片螺栓孔801、主板長槽孔601、下摩擦片螺栓孔501和下連接板螺栓孔401。

根據(jù)圖3、圖11和圖12所示，三聯(lián)齒輪8由第一齒輪1101和第二齒輪1102構(gòu)成，第一齒輪1101半徑大于第二齒輪1102，第一齒輪1101與下齒條7相嚙合，第二齒輪1102與上齒條10相嚙合，齒輪轉(zhuǎn)軸14穿過前角鋼轉(zhuǎn)軸孔1002、三聯(lián)齒輪中軸孔1103和后角鋼轉(zhuǎn)軸孔902。

根據(jù)圖1、圖14和圖15所示，雙連桿9位于后角鋼5和前角鋼6中間。定位銷15穿過前角鋼定位孔1004、雙連桿定位孔1204和后角鋼定位孔904，兩個限位螺栓14穿過前角鋼限位孔1001、雙連桿限位孔1201和后角鋼限位孔901。

根據(jù)圖2、圖5、圖8、圖9和圖10所示，下摩擦片2用環(huán)氧樹脂粘貼在下連接板1的上表面，上摩擦片4用環(huán)氧樹脂粘貼在后角鋼5和前角鋼6的下表面，后角鋼5和前角鋼6構(gòu)造和尺寸完全相同。

該齒輪傳動摩擦阻尼器的裝配施工過程如下：

①采用環(huán)氧樹脂將下摩擦片2粘貼在下連接板1的上表面，將上摩擦片4粘貼在后角鋼5和前角鋼6的下表面，將下齒條7粘貼于主板凹槽602內(nèi)，將上齒條10粘貼于雙連桿凹槽1202內(nèi)，u形連接件12焊接在雙連桿10的端部；

②兩個高強螺栓12穿過后角鋼螺栓孔903、上摩擦片螺栓孔801、主板長槽孔601、下摩擦片螺栓孔501和下連接板螺栓孔401，另兩個高強螺栓12穿過前角鋼螺栓孔1003、上摩擦片螺栓孔801、主板長槽孔601、下摩擦片螺栓孔501和下連接板螺栓孔401，各構(gòu)件的孔位中心同軸，高強螺栓12預(yù)緊施加正壓力；

③三聯(lián)齒輪8位于后角鋼5和前角鋼6中間，齒輪轉(zhuǎn)軸14穿過前角鋼轉(zhuǎn)軸孔1002、三聯(lián)齒輪中軸孔1103和后角鋼轉(zhuǎn)軸孔902，并由螺母固定，第一齒輪1101與下齒條7嚙合；

④雙連桿9位于后角鋼5和前角鋼6中間，定位銷15穿過前角鋼定位孔1004、雙連桿定位孔1204和后角鋼定位孔904，兩個限位螺栓13穿過前角鋼限位孔1001、雙連桿限位孔1201和后角鋼限位孔901，第二齒輪1102與上齒條10嚙合；

⑤齒輪傳動摩擦阻尼器下連接板1通過下連接板固定螺栓孔402與工程結(jié)構(gòu)螺栓連接，u形連接件12通過銷栓孔1203與工程結(jié)構(gòu)銷栓連接；

⑥拔出定位銷15，進入可工作狀態(tài)。