專利名稱：模塊化參數(shù)可調(diào)動(dòng)力減振器及其參數(shù)給定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
:本發(fā)明涉及一種參數(shù)可調(diào)節(jié)型動(dòng)力減振裝置，可適用于不同減振器類型、不同安裝表面、不同參數(shù)情況下的減振需求，屬于機(jī)械振動(dòng)力學(xué)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
:目前，動(dòng)力減振器主要為有阻尼動(dòng)力減振器和無阻尼動(dòng)力減振器兩種類型。無阻尼動(dòng)力減振器主要應(yīng)用于頻率成分固定、波動(dòng)較小的減振場(chǎng)合；而有阻尼動(dòng)力減振器主要應(yīng)用于某一頻帶內(nèi)的減振場(chǎng)合。但是無論哪種減振器，都是針對(duì)個(gè)別設(shè)備而設(shè)計(jì)的，應(yīng)用在固定場(chǎng)合，自身參數(shù)改變較困難，一旦設(shè)計(jì)完成，其自身參數(shù)便確定，不可改變，可移植性差。即使應(yīng)用于同一類對(duì)象，對(duì)不同個(gè)體時(shí)，由于振動(dòng)頻率差異、安裝表面差異等等因素，都需重新設(shè)計(jì)、制造、裝備減振裝置，給人們帶來很大不便
發(fā)明內(nèi)容
:發(fā)明目的:本發(fā)明提出一種模塊化動(dòng)力減振器及其參數(shù)給定方法，其目的在于克服現(xiàn)有的動(dòng)力減振器可移植性差、參數(shù)不可變等方面存在的缺點(diǎn)和不足。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:一種模塊化參數(shù)可調(diào)動(dòng)力減振器，其特征在于:該動(dòng)力減振器主要由底座、聯(lián)接座、鉸支座、杠桿下臂、杠桿上臂、微調(diào)彈簧、導(dǎo)軌，質(zhì)量塊、托盤、主彈簧、微調(diào)阻尼、主阻尼、并聯(lián)孔組成；底座與聯(lián)接座用螺栓連接，以實(shí)現(xiàn)不同表面情況的安裝需求；鉸支座用螺栓連接在聯(lián)接座上；彈簧和阻尼具有模塊化結(jié)構(gòu)，杠桿下臂和杠桿上臂通過連接軸相連，固定在鉸支座上，以實(shí)現(xiàn)阻尼和彈簧參數(shù)微調(diào)；托盤經(jīng)連接塊通過連接軸鉸接在杠桿上臂上；質(zhì)量塊中有尺寸固定的孔，與托盤相互配合，通過鎖緊螺栓固定在托盤上，對(duì)質(zhì)量參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)；托盤上設(shè)有滑道，能與導(dǎo)軌組成 滑動(dòng)副，使托盤沿固定方向滑動(dòng)；托盤上還設(shè)有主阻尼和主彈簧聯(lián)接裝置，與主阻尼和主彈簧聯(lián)接；聯(lián)接座同樣設(shè)有聯(lián)接裝置，與主阻尼和主彈簧聯(lián)接；托盤開有并聯(lián)銷，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力減振器的并聯(lián)連接。底座與聯(lián)接座和鉸支座設(shè)有尺寸和位置固定的聯(lián)接孔，通過螺栓緊固，以在不同表面上安裝。彈簧和阻尼具有模塊化結(jié)構(gòu)，可以選擇不同類型連接在鉸支座上；杠桿下臂、旋轉(zhuǎn)彈簧臂或旋轉(zhuǎn)阻尼臂上設(shè)有與聯(lián)接座上聯(lián)接孔形狀、位置、尺寸相同的螺栓連接孔，通過螺栓緊固。主阻尼和微調(diào)阻尼模塊可拆卸，有阻尼動(dòng)力減振器安裝主阻尼和微調(diào)阻尼模塊，而無阻尼動(dòng)力減振器上無主阻尼和微調(diào)阻尼模塊。彈簧、阻尼的微調(diào)結(jié)構(gòu)設(shè)置在杠桿下臂、杠桿上臂之間，杠桿下臂和杠桿上臂設(shè)有滑動(dòng)槽，彈簧、阻尼的微調(diào)結(jié)構(gòu)通過鎖緊輪和鎖緊銷固定和在滑動(dòng)槽中滑動(dòng)；旋轉(zhuǎn)彈簧或阻尼結(jié)構(gòu)設(shè)置在旋轉(zhuǎn)彈簧臂、旋轉(zhuǎn)阻尼臂上。質(zhì)量可調(diào)結(jié)構(gòu)由托盤、定位銷和質(zhì)量塊組成；托盤上設(shè)有定位銷，其位置和形狀尺寸固定；質(zhì)量塊具有同樣位置和形狀尺寸的連接孔。一種如上所述模塊化參數(shù)可調(diào)動(dòng)力減振器的參數(shù)給定方法，其特征在于:該動(dòng)力減振器微調(diào)結(jié)構(gòu)采用杠桿原理，參數(shù)C是時(shí)刻變化的，需要根據(jù)力臂的不同來調(diào)節(jié)彈簧和阻尼的參數(shù)；動(dòng)力減振器在工作時(shí)，對(duì)于彈簧豎直放置時(shí)，彈簧、阻尼微調(diào)結(jié)構(gòu)的等效參數(shù)給定方法要滿足:對(duì)于彈簧豎直放置時(shí)，彈簧、阻尼微調(diào)結(jié)構(gòu)的等效參數(shù)給定方法要滿足公式(13) (22).
優(yōu)點(diǎn)及效果:該動(dòng)力減振器將聯(lián)接座尺寸參數(shù)化，在不同安裝條件下，只需要提供與聯(lián)接座相同形位公差的底座即可，大大提高了減振器的可移植性。并且該減振器將各功能模塊化，根據(jù)不同情況選擇不同的模塊，不僅能實(shí)現(xiàn)有阻尼一無阻尼減振器類型的轉(zhuǎn)換，而且將質(zhì)量、阻尼和彈簧參化，滿足在不同條件下調(diào)節(jié)減振器本身的參數(shù)的需求。應(yīng)用杠桿原理，動(dòng)力減振器具有彈簧、阻尼微調(diào)結(jié)構(gòu)，可以配合主彈簧、主阻尼對(duì)整個(gè)動(dòng)力減振器參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，滿足實(shí)際工程需要，達(dá)到減振效果。質(zhì)量調(diào)節(jié)采用質(zhì)量塊疊加原理，在一定步長(zhǎng)范圍內(nèi)，可以滿足質(zhì)量連續(xù)可調(diào)需求。


:圖1為無阻尼動(dòng)力減振器數(shù)學(xué)模型；圖2為無阻尼動(dòng)力減振器幅值響應(yīng)曲線；圖3為有阻尼動(dòng)力減振器數(shù)學(xué)模型；圖4為有阻尼動(dòng)力減振對(duì)不同阻尼比器幅值響應(yīng)曲線；圖5為有阻尼動(dòng)力減振器對(duì)給定設(shè)計(jì)方法幅值響應(yīng)曲線對(duì)比圖；圖6為彈簧、阻尼等效質(zhì)量算法圖；圖7為動(dòng)力減振器的主視
圖8為動(dòng)力減振器等軸測(cè)圖；圖9為動(dòng)力減振器微調(diào)結(jié)構(gòu)，在彈簧(阻尼)豎直時(shí)示意圖；圖10為動(dòng)力減振器微調(diào)結(jié)構(gòu)，在彈簧(阻尼)傾斜時(shí)的示意圖；圖11為采用旋轉(zhuǎn)彈簧、阻尼動(dòng)力減振器主視圖；圖12為聯(lián)接座主視圖；圖13為動(dòng)力減振器在應(yīng)用在管道上的連接圖；圖14為動(dòng)力減振器并聯(lián)連接圖。附圖中，各標(biāo)號(hào)對(duì)應(yīng)的零件或結(jié)構(gòu)名稱如下:1、底座；2、聯(lián)接座；3、鉸支座；4、杠桿下臂；5、連接軸；6、杠桿上臂；7、鎖緊輪；8、微調(diào)彈簧；9、連接塊；10、定位銷；11、鎖緊螺絲；12、導(dǎo)軌；13、質(zhì)量塊；14、托盤；15、主彈簧；16、滑動(dòng)槽；17、微調(diào)阻尼；18、主阻尼；19、鎖緊銷；20、旋轉(zhuǎn)彈簧臂；21、傳力塊；22、旋轉(zhuǎn)阻尼器；23、旋轉(zhuǎn)阻尼臂；24、并聯(lián)孔；25、聯(lián)接孔；26、掛載塊；27、鎖緊帶；28、管道；29、并聯(lián)銷。實(shí)施方式:一種動(dòng)力減振器，主要由底座1、聯(lián)接座2、鉸支座3、杠桿下臂4、杠桿上臂6、微調(diào)彈簧8、導(dǎo)軌12，質(zhì)量塊13、托盤14、主彈簧15、微調(diào)阻尼17、主阻尼18、并聯(lián)孔24組成。無阻尼動(dòng)力減振器的模型可以簡(jiǎn)化成圖1。原系統(tǒng)簡(jiǎn)化成I^m1，減振器簡(jiǎn)化成k2、m2，系統(tǒng)振動(dòng)頻率為ω。則原有單自由度系統(tǒng)變成了兩自由度系統(tǒng)。此時(shí)根據(jù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可得運(yùn)動(dòng)方程為:
權(quán)利要求
1.一種模塊化參數(shù)可調(diào)動(dòng)力減振器，其特征在于:該動(dòng)力減振器主要由底座(I)、聯(lián)接座(2)、鉸支座(3)、杠桿下臂(4)、杠桿上臂(6)、微調(diào)彈簧(8)、導(dǎo)軌(12)，質(zhì)量塊(13)、托盤(14)、主彈簧(15)、微調(diào)阻尼(17)、主阻尼(18)、并聯(lián)孔(24)組成；底座(I)與聯(lián)接座(2)用螺栓連接，以實(shí)現(xiàn)不同表面情況的安裝需求；鉸支座(3)用螺栓連接在聯(lián)接座(2)上；彈簧和阻尼具有模塊化結(jié)構(gòu)，杠桿下臂(4)和杠桿上臂(6)通過連接軸(5)相連，固定在鉸支座(3)上，以實(shí)現(xiàn)阻尼和彈簧參數(shù)微調(diào)；托盤(14)經(jīng)連接塊(9)通過連接軸(5)鉸接在杠桿上臂(6)上；質(zhì)量塊(13)中有尺寸固定的孔，與托盤(14)相互配合，通過鎖緊螺栓固定在托盤(14)上，對(duì)質(zhì)量參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)；托盤(14)上設(shè)有滑道，能與導(dǎo)軌(12)組成滑動(dòng)副，使托盤(14)沿固定方向滑動(dòng)；托盤(14)上還設(shè)有主阻尼(18)和主彈簧(15)聯(lián)接裝置，與主阻尼(18)和主彈簧(15)聯(lián)接；聯(lián)接座(2)同樣設(shè)有聯(lián)接裝置，與主阻尼(18)和主彈簧(15)聯(lián)接；托盤(14)開有并聯(lián)銷(29)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力減振器的并聯(lián)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化參數(shù)可調(diào)動(dòng)力減振器，其特征在于:底座(I)與聯(lián)接座(2)和鉸支座(3)設(shè)有尺寸和位置固定的聯(lián)接孔(25)，通過螺栓緊固，以在不同表面上安裝。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化參數(shù)可調(diào)動(dòng)力減振器，其特征在于:彈簧和阻尼具有模塊化結(jié)構(gòu)，可以選擇不同類型連接在鉸支座(3)上；杠桿下臂(4)、旋轉(zhuǎn)彈簧臂(20)或旋轉(zhuǎn)阻尼臂(23)上設(shè)有與聯(lián)接座(2)上聯(lián)接孔(25)形狀、位置、尺寸相同的螺栓連接孔，通過螺栓緊固。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化參數(shù)可調(diào)動(dòng)力減振器，其特征在于:主阻尼(18)和微調(diào)阻尼(17)模塊可拆卸，有阻尼動(dòng)力減振器安裝主阻尼(18)和微調(diào)阻尼(17)模塊，而無阻尼動(dòng)力減振器上無主阻尼(18)和微調(diào)阻尼(17)模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的模塊化參數(shù)可調(diào)動(dòng)力減振器，其特征在于:彈簧、阻尼的微調(diào)結(jié)構(gòu)設(shè)置在杠桿下臂(4)、杠桿上臂(6)之間，杠桿下臂(4)和杠桿上臂(6)設(shè)有滑動(dòng)槽(16)，彈簧、阻尼的微調(diào) 結(jié)構(gòu)通過鎖緊輪(7)和鎖緊銷(19)固定和在滑動(dòng)槽(16)中滑動(dòng)；旋轉(zhuǎn)彈簧或阻尼結(jié)構(gòu)設(shè)置在旋轉(zhuǎn)彈簧臂(20)、旋轉(zhuǎn)阻尼臂(23)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化參數(shù)可調(diào)動(dòng)力減振器，其特征在于:質(zhì)量可調(diào)結(jié)構(gòu)由托盤(14)、定位銷(10)和質(zhì)量塊(13)組成；托盤(14)上設(shè)有定位銷(10)，其位置和形狀尺寸固定；質(zhì)量塊(13)具有同樣位置和形狀尺寸的連接孔。
7.—種如權(quán)利要求1所述模塊化參數(shù)可調(diào)動(dòng)力減振器的參數(shù)給定方法，其特征在于:該動(dòng)力減振器微調(diào)結(jié)構(gòu)采用杠桿原理，參數(shù)c是變化的，需要根據(jù)力臂的不同來調(diào)節(jié)彈簧和阻尼的參數(shù)；動(dòng)力減振器在工作時(shí)，對(duì)于彈簧豎直放置時(shí)，彈簧、阻尼微調(diào)結(jié)構(gòu)的等效參數(shù)算法如公式(13Γ(22)。
全文摘要
模塊化參數(shù)可調(diào)動(dòng)力減振器及其參數(shù)給定方法。本發(fā)明涉及一種參數(shù)可調(diào)節(jié)型動(dòng)力減振裝置，該動(dòng)力減振器主要由底座、聯(lián)接座、鉸支座、杠桿下臂、杠桿上臂、微調(diào)彈簧、導(dǎo)軌，質(zhì)量塊、托盤、主彈簧、微調(diào)阻尼、主阻尼、并聯(lián)孔組成；底座與聯(lián)接座用螺栓連接，鉸支座用螺栓連接在聯(lián)接座上；彈簧和阻尼具有模塊化結(jié)構(gòu)，杠桿下臂和杠桿上臂通過連接軸相連，托盤經(jīng)連接塊通過連接軸鉸接在杠桿上臂上；質(zhì)量塊通過鎖緊螺栓固定在托盤上，托盤上設(shè)有滑道，能與導(dǎo)軌組成滑動(dòng)副，托盤與主阻尼和主彈簧聯(lián)接；聯(lián)接座與主阻尼和主彈簧聯(lián)接，托盤開有并聯(lián)銷。本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有的動(dòng)力減振器可移植性差、參數(shù)不可變等方面存在的缺點(diǎn)和不足。
文檔編號(hào)F16M11/00GK103244596SQ20131016244
公開日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2013年5月3日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月3日
發(fā)明者李朝峰, 任朝暉, 李小彭, 荊帥, 劉楊, 馬輝, 孫偉 申請(qǐng)人:東北大學(xué)