專利名稱：歐拉壓桿橡膠組合重載低頻隔振器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種減振抗沖裝置，具體是一種歐拉壓桿橡膠(金屬橡膠)組合重載低頻隔振器，尤其是承受重載，并具有三向低頻隔振能力的隔振器。
背景技術(shù)：
對振動(dòng)傳遞路徑進(jìn)行控制是減少受體結(jié)構(gòu)振動(dòng)的重要途徑。通常采取的振動(dòng)控制措施有隔振、吸振、消振和阻振等多種方法，其中隔振最為常用。按照是否需要外部能源，隔振可以分為主動(dòng)隔振，被動(dòng)隔振以及由這兩種方法衍生的主被動(dòng)混合隔振。由于被動(dòng)隔振的設(shè)備簡單，可靠性高，成本較低，因而被廣泛應(yīng)用。 采用隔振器的設(shè)計(jì)目標(biāo)是使隔振系統(tǒng)的固有頻率盡可能低，隔振效率盡可能高。但是對決定其承載能力、穩(wěn)定性的靜剛度和決定其隔振性能的動(dòng)剛度的要求是一對矛盾。對靜剛度的要求為使隔振器具有較大的承載能力和各個(gè)方向較小的變形，以滿足穩(wěn)定性要求；對動(dòng)剛度的要求為使隔振器的動(dòng)剛度盡可能低，以實(shí)現(xiàn)低頻隔振要求，在同一頻率處具有較大的衰減。因此，構(gòu)造出能夠?qū)崿F(xiàn)較低固有頻率和較小靜變形的隔振器，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。經(jīng)檢索，中國實(shí)用新型專利一種高阻尼三向隔振器，申請?zhí)?01020657683. 5，該實(shí)用新型提供一種高阻尼三向隔振器，“一種高阻尼三向隔振器由安裝芯軸、第一圓錐螺旋彈簧、上殼體、摩擦環(huán)、開口脹簧、第二圓錐螺旋彈簧、下殼體、調(diào)整片、空心鉚釘、和摩擦塊組成。在上殼體頂部中央開有一個(gè)孔，安裝芯軸頂部由此孔高出上殼體一定高度用于安裝光電類設(shè)備。此隔振器中，摩擦塊處于隔振器的中心位置。從摩擦塊向上和向下在安裝芯軸上都依次安裝摩擦環(huán)、第二圓錐螺旋彈簧、調(diào)整片、第一圓錐螺旋彈簧，形成了以摩擦塊為中心，上、下完全對稱的結(jié)構(gòu)布置。本隔振器可以精確復(fù)位，從而解決了現(xiàn)有隔振設(shè)備存在的位置漂移問題?！痹搶?shí)用新型專利采用的技術(shù)雖然能夠達(dá)到一定的技術(shù)效果，但是仍舊會(huì)存在傳統(tǒng)隔振器變形和固有頻率之間的矛盾以及僅具有單向隔振能力的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
為克服傳統(tǒng)隔振器變形和固有頻率之間的矛盾以及部分隔振器僅具有單向隔振能力的缺陷，本發(fā)明提供一種能夠支撐重載，變形小，阻尼合適，且固有頻率相對于傳統(tǒng)隔振器降低，能夠通用的三向隔振器，以提高隔振器的隔振效果。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是本發(fā)明所述隔振器是將圓形截面，環(huán)形分布的歐拉壓桿和三向橡膠或金屬橡膠隔振器通過上、下兩個(gè)壓板進(jìn)行固定，形成歐拉壓桿和橡膠或金屬橡膠并聯(lián)結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步，本發(fā)明具體結(jié)構(gòu)組成包括上、下兩個(gè)壓板、歐拉壓桿以及橡膠或金屬橡膠，所述上、下兩個(gè)壓板將歐拉壓桿環(huán)向固定支撐，所述橡膠或金屬橡膠固定在環(huán)形的歐拉壓桿中間，構(gòu)成隔振器的基本結(jié)構(gòu)，其中下壓板開有固定孔，上壓板頂端有螺孔，用于和設(shè)備的連接。
本發(fā)明通過采用歐拉壓桿和橡膠或金屬橡膠并聯(lián)的結(jié)構(gòu)，來提供高的靜剛度以有效地支撐負(fù)載，利用系統(tǒng)在承受載荷后發(fā)生變形產(chǎn)生的較小動(dòng)態(tài)剛度實(shí)現(xiàn)較低的固有頻率，滿足良好的隔振效果。本發(fā)明中，圓形截面，環(huán)向分布的歐拉壓桿隔振器提供大的載荷支撐能力并降低隔振器的橫向剛度，三向橡膠或金屬橡膠隔振器提供水平、垂向支撐能力且提供合適的阻尼。歐拉壓桿的材料采用彈性良好的高級彈簧鋼，并且工作在失穩(wěn)狀態(tài)。本發(fā)明的有益效果是，相比于普通的隔振器，可以實(shí)現(xiàn)較小的靜變形和較大的承載能力，在三個(gè)方向上的固有頻率均較低，結(jié)構(gòu)簡單緊湊，制造成本低，可根據(jù)實(shí)際情況設(shè)計(jì)承載能力及固有頻率，具有一定的通用性。


圖I是本發(fā)明隔振器所采用的歐拉壓桿的變形及橫向剛度原理圖。
圖2是本發(fā)明隔振器的基本結(jié)構(gòu)圖；圖3是圖2的A-A剖面圖；圖中，I為上壓板，2為環(huán)向歐拉壓桿，3為橡膠或金屬橡膠，4為下壓板。
具體實(shí)施例方式下面對本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說明，本實(shí)施例以本發(fā)明技術(shù)方案為前提進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。歐拉壓桿在載荷作用下的變形示意圖如附圖I。歐拉壓桿的特點(diǎn)為在所承受的載荷到達(dá)其臨界載荷前，歐拉壓桿幾乎不發(fā)生變形，可認(rèn)為其剛度為無限大，這是該隔振器能夠提供高靜態(tài)剛度的原因；但是在載荷超過歐拉壓桿的臨界載荷后，歐拉壓桿發(fā)生失穩(wěn)，其剛度變的很小，這樣和橡膠或金屬橡膠隔振器進(jìn)行并聯(lián)，不僅可以提供適當(dāng)?shù)淖枘?，而且可以進(jìn)一步調(diào)節(jié)隔振器的動(dòng)態(tài)剛度，使其固有頻率在設(shè)定范圍內(nèi)，并具有一定的抗沖擊能力。而且歐拉壓桿在屈服后，其水平方向的剛度為負(fù)剛度，可以降低橡膠或金屬橡膠水平方向的剛度，降低水平方向的隔振頻率，提高其隔振性能。在圖I中，長度為L，兩端固定的歐拉壓桿在承受一定的載荷F后屈服，屈服后，其垂向剛度很小，而其水平方向的橫向剛度為負(fù)剛度，單獨(dú)的歐拉壓桿隔振器，具有垂向隔振效果，但因?yàn)榍蟮臍W拉壓桿水平剛度為負(fù)，故不具備水平隔振效果。如圖2-3所示，本實(shí)施例隔振器的示意圖，其中1為上壓板，2為環(huán)向歐拉壓桿，3為橡膠或金屬橡膠，4為下壓板。上、下兩個(gè)壓板1、4將歐拉壓桿環(huán)向固定支撐，將橡膠或金屬橡膠3固定在環(huán)向歐拉壓桿2中間，構(gòu)成隔振器的基本結(jié)構(gòu)。下壓板4開有固定孔，上壓板I頂端有螺孔，用于和設(shè)備的連接。橡膠或金屬橡膠可以為通用的橡膠或金屬橡膠隔振器。在圖2所示的實(shí)施例中，n個(gè)歐拉壓桿2，環(huán)向分布，其截面為圓形，其個(gè)數(shù)和長度以及截面尺寸可根據(jù)具體載荷進(jìn)行設(shè)計(jì)。上壓板I和下壓板4用于固定環(huán)向分布的歐拉壓桿和中間的三向橡膠或金屬橡膠隔振器3，上壓板I和下壓板4分別具有連接載荷和固定隔振器的作用，固定歐拉壓桿時(shí)可以采用焊接，或者可以采用一個(gè)圓盤和一個(gè)圓環(huán)結(jié)構(gòu)，將歐拉壓桿插入圓盤和圓環(huán)之間再進(jìn)行緊固。中間的三向橡膠或金屬橡膠隔振器3可以為工業(yè)成品，也可以按照載荷要求單獨(dú)設(shè)計(jì)。此隔振器由于引入了歐拉壓桿2，極大的提升了隔振器的承載能力；同時(shí)，安裝載荷后，無論是橫向固有頻率還是垂直固有頻率均有所降低，使其達(dá)到更好的三向隔振效果。盡管本發(fā)明的內(nèi)容已經(jīng)通過上述優(yōu)選實(shí)施例作了詳細(xì)介紹，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到上述的 描述不應(yīng)被認(rèn)為是對本發(fā)明的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對于本發(fā)明的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求來限定。
權(quán)利要求
1.一種歐拉壓桿橡膠組合重載低頻隔振器，其特征在于所述隔振器將圓形截面，環(huán)形分布的歐拉壓桿和三向橡膠或金屬橡膠隔振器通過上、下兩個(gè)壓板進(jìn)行固定，形成歐拉壓桿和橡膠或金屬橡膠并聯(lián)結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的歐拉壓桿橡膠組合重載低頻隔振器，其特征在于所述隔振器包括上、下兩個(gè)壓板、歐拉壓桿以及橡膠或金屬橡膠，所述上、下兩個(gè)壓板將歐拉壓桿環(huán)向固定支撐，所述橡膠或金屬橡膠固定在環(huán)形的歐拉壓桿中間，構(gòu)成隔振器的基本結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的歐拉壓桿橡膠組合重載低頻隔振器，其特征在于所述下壓板開有固定孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的歐拉壓桿橡膠組合重載低頻隔振器，其特征在于所述上壓板頂端有螺孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的歐拉壓桿橡膠組合重載低頻隔振器，其特征在于所述圓形截面，環(huán)向分布的歐拉壓桿隔振器提供大的載荷支撐能力并降低隔振器的橫向剛度，三向橡膠或金屬橡膠隔振器提供水平、垂向支撐能力且提供合適的阻尼。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的歐拉壓桿橡膠組合重載低頻隔振器，其特征在于所述歐拉壓桿的材料采用彈性良好的高級彈簧鋼，并且工作在失穩(wěn)狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明公開一種歐拉壓桿橡膠組合重載低頻隔振器，所述隔振器將圓形截面，環(huán)形分布的歐拉壓桿和三向橡膠或金屬橡膠隔振器通過上、下兩個(gè)壓板進(jìn)行固定，形成歐拉壓桿和橡膠或金屬橡膠并聯(lián)結(jié)構(gòu)。所述圓形截面，環(huán)向分布的歐拉壓桿隔振器提供大的載荷支撐能力并降低隔振器的橫向剛度，三向橡膠或金屬橡膠隔振器提供水平、垂向支撐能力且提供合適的阻尼。本發(fā)明相比于普通的隔振器，可以實(shí)現(xiàn)較小的靜變形和較大的承載能力，在三個(gè)方向上的固有頻率均較低，結(jié)構(gòu)簡單緊湊，制造成本低，可根據(jù)實(shí)際情況設(shè)計(jì)承載能力及固有頻率，具有一定的通用性。
文檔編號(hào)F16F15/06GK102678814SQ201210143620
公開日2012年9月19日 申請日期2012年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月10日
發(fā)明者劉興天, 華宏星, 張志誼, 諶勇, 黃修長 申請人:上海交通大學(xué)