專利名稱：阻尼自補(bǔ)償球鉸式背/頂架隔振器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種電子設(shè)備隔振系統(tǒng)使用的背/頂架隔振器。屬于電子設(shè)備隔振緩沖裝置技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隔振理論表明，利用金屬干摩擦阻尼的隔振器，由于磨損使阻尼力下降，會造成隔振器隔振緩沖效果下降。所以在隔振器使用的全壽命期內(nèi)對阻尼力進(jìn)行自補(bǔ)償，可保持隔振器性能的長期穩(wěn)定性。
隔振理論還表明，用于標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱的隔振器，必須具有在相同機(jī)械結(jié)構(gòu)中采用不同剛度和可調(diào)節(jié)阻尼來與底部隔振器適配，以組成具有低耦合、高穩(wěn)定性和低振動沖擊傳遞率的背/頂架式隔振系統(tǒng)。適配技術(shù)要求其垂向剛度為零，繞三軸向的扭轉(zhuǎn)剛度為零，從而使三軸向轉(zhuǎn)矩為零。
發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明的目的在于提供一種阻尼自補(bǔ)償球鉸式背/頂架隔振器，該隔振器通過改變錐彈簧結(jié)構(gòu)和彈性參數(shù)實現(xiàn)剛度可調(diào)；通過改變蝶簧的結(jié)構(gòu)參數(shù)及調(diào)整壓緊力來實現(xiàn)阻尼力可調(diào)；以及通過采用準(zhǔn)零剛度蝶形彈簧進(jìn)行磨損自補(bǔ)償及維持阻尼力穩(wěn)定。采用球鉸式結(jié)構(gòu)使設(shè)備具有繞三個互相垂直軸向的自由轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)三軸向轉(zhuǎn)矩為零。
技術(shù)方案本發(fā)明的阻尼自補(bǔ)償球鉸式背架隔振器包括固定部分和彈性阻尼減振部分；在彈性阻尼減振部分中，以中心軸為軸心在其軸上套有由襯套、下球鉸套、上球鉸套和球鉸環(huán)組成的外球鉸組件；在下球鉸套、上球鉸套上設(shè)有由錐彈簧和緩沖墊套組成的彈性組件，錐彈簧的小頭端壓在下球鉸套、上球鉸套上，錐彈簧的大頭端頂在外殼上，緩沖墊套套在上球鉸套外，間隔環(huán)套在緩沖墊套外，并將兩錐彈簧隔開；由外殼、摩擦片、碟形彈簧和調(diào)整螺套組成阻尼力補(bǔ)償組件；在下球鉸套、上球鉸套外的兩側(cè)分別設(shè)有左摩擦片和右摩擦片，在右摩擦片的內(nèi)側(cè)設(shè)有球鉸環(huán)，在左摩擦片的外側(cè)為外殼。
該隔振器為背架隔振器時(圖1)，將以上隔振器放入支架中，即將中心軸的兩端用螺栓與支架相連成為隔振器整件，減振部份的隔振器可在中心軸上自由滑動，垂向剛度為零。
該隔振器為頂架隔振器時(圖2)，將以上隔振器的外殼固定在外部的頂板上，中心軸的一端懸空，另一端與被隔振電子設(shè)備連接。
本發(fā)明的特點(diǎn)在于(1)通過改變錐彈簧的鋼絲直徑d及有效圈數(shù)n，使其剛度與電子設(shè)備的質(zhì)量m相適配。即m大，錐彈簧水平剛度加大。
(2)碟形彈簧具有準(zhǔn)零剛度彈性特性(圖3)，改變其壁厚或并聯(lián)蝶簧的片數(shù)，即可改變F1、F2的量值，但在□δ位移量之間其□F0，其彈簧剛度K為 將初始壓力調(diào)到F2，則在摩擦件的總磨損量小于□δ時，壓力變化□F很小，實現(xiàn)了阻尼力的自補(bǔ)償。
(3)采用球鉸組件，使電子設(shè)備在受到振動沖擊、爬坡等激勵時，能在六個自由度方向自由運(yùn)動。并且轉(zhuǎn)矩為零。
(4)采用緩沖簧與錐簧匹配組成具有變剛度彈性特性的彈性組件，適應(yīng)了電子設(shè)備質(zhì)量M變化較大，而隔振系統(tǒng)特性相近的要求。
(5)采用了通用化技術(shù)具有相同隔振緩沖特性的背架和頂架兩種不同安裝形式的隔振器，在14種構(gòu)件中，通用構(gòu)件達(dá)10種占71％。
工作過程(1)電子設(shè)備在運(yùn)載工具(車輛、艦船、飛行器)上工作時，運(yùn)載工具的垂向振動沖擊激勵，由根據(jù)電子設(shè)備質(zhì)心在底面投影的質(zhì)心位置進(jìn)行適配的底部隔振器承擔(dān)。此時，背(頂)架隔振器的垂向剛度為零。
當(dāng)背架隔振器受到水平振動、沖擊和離心加速度等激勵時，可對電子設(shè)備發(fā)揮隔振緩沖和提高設(shè)備穩(wěn)定性的作用。
(2)背架隔振器(圖1)支架受水平激勵時，外激勵通過槽形支架、中心軸及球鉸組件施加到彈簧組件上，經(jīng)隔振和緩沖后，通過外殼、連接螺栓傳到電子設(shè)備。
頂架隔振器(圖2)受到水平激勵時，由支座直接傳到彈性組件上，然后通過球鉸組件傳到中心軸和電子設(shè)備上。
球鉸環(huán)與摩擦片、外殼間摩擦力在運(yùn)動中成為耗散沖擊能量和抑制共振的阻尼力。
(3)當(dāng)運(yùn)載工具產(chǎn)生轉(zhuǎn)角位移時，球鉸組件可隨時進(jìn)行跟隨補(bǔ)償，使扭矩為零，從而改善了電子設(shè)備受力狀態(tài)。
有益效果本發(fā)明的隔振器相對現(xiàn)有的隔振器，具有以下的優(yōu)點(diǎn)(1)采用的通用件數(shù)量多，便于組織生產(chǎn)。
(2)在相同外殼空間內(nèi)，改變圓錐彈簧的鋼絲直徑d，和有效圈數(shù)n的組合，即可實現(xiàn)具有不同剛度特性的系列產(chǎn)品。
(3)采用具有零剛度特性的蝶形彈簧可對摩擦阻尼構(gòu)件的磨損量進(jìn)行自補(bǔ)償，保持了隔振器性能長期穩(wěn)定性。
(4)通過改變碟形簧的片厚和并聯(lián)碟簧的片數(shù)多少，即可達(dá)到所需的壓力和干摩擦阻尼力。
(5)采用外球鉸結(jié)構(gòu)，擴(kuò)大了水平位移空間，提高了隔振器的水平隔振緩沖效果。
圖1是本發(fā)明的背架式隔振器總體結(jié)構(gòu)示意圖。
其中有外殼1，槽形支架2，中心軸3，襯套4，下球鉸套5，球鉸環(huán)6，左摩擦片7和右摩擦片71，錐彈簧8，緩沖墊套9，間隔環(huán)10，連接螺栓11，碟形彈簧12，調(diào)整螺套13，上球鉸套14，以及鎖緊螺栓B1，彈墊B2和平墊B3。
圖2是本發(fā)明的頂架式隔振器總體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本發(fā)明蝶形彈簧準(zhǔn)零剛度特性曲線。
具體實施例方式
本發(fā)明所述的阻尼力自補(bǔ)償球鉸式背/頂架隔振器由外殼1，槽形支架2，中心軸3，襯套4，下球鉸套5，球鉸環(huán)6，摩擦片7，錐彈簧8，緩沖墊套9，間隔環(huán)10，連接螺栓11，碟形彈簧12，調(diào)整螺套13，上球鉸套14等組成。
該隔振器包括固定部分和彈性阻尼減振部分；在彈性阻尼減振部分中，以中心軸3為軸心在其軸上套有由襯套4、下球鉸套5、上球鉸套14和球鉸環(huán)6組成的外球鉸組件；在下球鉸套5、上球鉸套14上設(shè)有由錐彈簧8和緩沖墊套9組成的彈性組件，錐彈簧8的小頭端壓在下球鉸套5、上球鉸套14上，錐彈簧8的大頭端頂在外殼1上，緩沖墊套9套在上球鉸套14外，間隔環(huán)10套在緩沖墊套9外并將兩錐彈簧8隔開；由右摩擦片71、碟形彈簧12和旋入外殼1的調(diào)整螺套13組成阻尼力補(bǔ)償組件；在下球鉸套5、上球鉸套14外的兩側(cè)分別設(shè)有球鉸環(huán)6，左摩擦片7和右摩擦片71，在球鉸環(huán)6和左摩擦片7的外側(cè)為外殼1。
背架隔振器(圖1)裝配方法該隔振器為背架隔振器時，將以上隔振器放入支架2中，即將中心軸3的兩端用螺栓B1與支架2相連成為隔振器整件，減振部份的隔振器可在中心軸3上自由滑動，垂向剛度為零。
先將襯套4裝入下球鉸套5內(nèi)孔；并將彈簧組件(錐彈簧8，緩沖墊套9)及間隔環(huán)套入上球鉸套14上，將上球鉸套14旋入下球鉸套5直至規(guī)定尺寸A，使件4和件5形成以0為球心，R為球半徑的外球面，并使A尺寸固化，形成帶球鉸的彈性組件A。
將左摩擦片7和右摩擦片71、二只球鉸環(huán)6按圖1所示的裝配關(guān)系放入外殼1內(nèi)，然后放入碟形彈簧12，旋入調(diào)節(jié)螺套13并調(diào)到所需阻尼后固化。最后，套入中心軸3并放入支架2中，兩端用鎖緊螺栓B1、彈墊B2和平墊B3鎖緊。
頂架隔振器(圖2)裝配方法取消槽形支架2和連接螺栓11，將外殼1設(shè)計成支座結(jié)構(gòu)形式。其內(nèi)部裝調(diào)方法與背架式背部隔振器相同。最后套入設(shè)計成連接螺桿形式的中心連接軸3，并在上端嵌入彈簧卡圈限位。該隔振器為頂架隔振器時，將以上隔振器的外殼1固定在外部的頂板上，中心軸3的一端懸空，另一端與被隔振電子設(shè)備連接。
權(quán)利要求
1.一種阻尼自補(bǔ)償球鉸式背/頂架隔振器，其特征在于該隔振器包括固定部分和彈性阻尼減振部分；在彈性阻尼減振部分中，以中心軸(3)為軸心在其軸上套有由襯套(4)、下球鉸套(5)、上球鉸套(14)和球鉸環(huán)(6)組成的外球鉸組件；在下球鉸套(5)、上球鉸套(14)上設(shè)有由錐彈簧(8)和緩沖墊套(9)組成的彈性組件，錐彈簧(8)的小頭端壓在下球鉸套(5)、上球鉸套(14)上，錐彈簧(8)的大頭端頂在外殼(1)上，緩沖墊套(9)套在上球鉸套(14)外，間隔環(huán)(10)套在緩沖墊套(9)外，并將錐彈簧(8)隔開；由外殼(1)、右摩擦片(71)、碟形彈簧(12)和調(diào)整螺套(13)組成阻尼力補(bǔ)償組件；在下球鉸套(5)、上球鉸套(14)外的兩側(cè)分別設(shè)有左摩擦片(7)和右摩擦片(71)，在右摩擦片(71)的內(nèi)側(cè)設(shè)有球鉸環(huán)(6)，在球鉸環(huán)(6)和左摩擦片(7)的外側(cè)為外殼(1)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻尼自補(bǔ)償球鉸式背/頂架隔振器，其特征在于該隔振器為背架隔振器時，將以上隔振器放入支架(2)中，即將中心軸(3)的兩端用螺栓組件與支架(2)相連成為隔振器整件，減振部份的隔振器可在中心軸(3)上自由滑動，垂向剛度為零。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻尼自補(bǔ)償球鉸式背/頂架隔振器，其特征在于該隔振器為頂架隔振器時，將以上隔振器的外殼(1)固定在外部的頂板上，中心軸(3)的一端懸空，另一端與被隔振物連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻尼自補(bǔ)償球鉸式背/頂架隔振器，其特征在于蝶形彈簧(12)具有準(zhǔn)零剛度特性，可自行補(bǔ)償摩擦片的磨損量。
全文摘要
阻尼自補(bǔ)償球鉸式背/頂架隔振器以中心軸(3)為軸心，在其軸上套有由襯套(4)、下球鉸套(5)、上球鉸套(14)和球鉸環(huán)(6)組成的外球鉸組件；在下球鉸套、上球鉸套(14)上設(shè)有由錐彈簧(8)和緩沖墊套(9)組成的彈性組件，錐彈簧(8)的小頭端壓在下球鉸套、上球鉸套上，錐彈簧(8)的大頭端頂在外殼(1)上，緩沖墊套(9)套在上球鉸套外，間隔環(huán)(10)套在緩沖墊套(9)外，并將錐彈簧左右隔開；在下球鉸套、上球鉸套外的左右兩側(cè)分別設(shè)有左摩擦片(7)、右摩擦片(71)和球鉸環(huán)(6)，在左摩擦片(7)的外側(cè)為外殼；在右摩擦片(71)的外側(cè)有蝶形彈簧(12)，調(diào)整螺套(13)旋入外殼后組成獨(dú)立組件。
文檔編號F16F7/00GK101055012SQ20071002237
公開日2007年10月17日 申請日期2007年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月15日
發(fā)明者季馨 申請人:季馨