本實(shí)用新型屬于機(jī)械傳動(dòng)裝置，特別涉及非線性彈簧裝置。

背景技術(shù)：

彈簧作為一個(gè)常用的元件，在工程應(yīng)用中有諸多的性能要求。目前大多數(shù)非線型彈簧雖然在實(shí)際中有了應(yīng)用，但是其非線性特性在交變應(yīng)力作用下其效果不明顯，非線性剛度自主調(diào)節(jié)能力差，而且目前大部分彈簧其阻尼性能較差。在某些工程領(lǐng)域?qū)嶋H使用過程中要求非線性彈簧其阻尼、剛度特性明顯且具備自主協(xié)調(diào)能力。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于剪切增稠膠非線性彈簧裝置，這種彈簧裝置基于剪切增稠膠獨(dú)特的力學(xué)性能，結(jié)構(gòu)合理，能有效地實(shí)現(xiàn)非線性剛度特性和實(shí)現(xiàn)對(duì)剛度的自我協(xié)調(diào)，具有良好的阻尼性能。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案：

基于剪切增稠膠非線性彈簧裝置，包括支架、固定夾具，支架與固定夾具固定連接，支架上固定有若干組復(fù)合彈簧片，每組復(fù)合彈簧片由上片和下片組成，上片的下端及下片的上端對(duì)齊后與中間受力板固定連接，上片與下片的自由端與支架固定連接，在中間受力板垂向上固定有受力桿；復(fù)合彈簧片包括內(nèi)層、中間層、外層三層結(jié)構(gòu)，其中內(nèi)、外層為金屬層，中間層為剪切增稠膠。

上述的基于剪切增稠膠非線性彈簧裝置， 復(fù)合彈簧片兩頭為工字型結(jié)構(gòu)，通過與工字型形狀相配的夾套固定在中間受力板以及支架上。

上述的基于剪切增稠膠非線性彈簧裝置，中間受力板上開設(shè)通孔，受力桿插入中間受力板后，在中間受力板兩側(cè)的受力桿上安裝螺母墊片將受力桿固定于中間受力板。

本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)合理，且具有如下優(yōu)點(diǎn)，1，剛度非線性特性明顯，在一定的條件范圍內(nèi)其漸增性剛度特性變化趨勢(shì)明顯；2，阻尼特性明顯，通過剪切增稠膠獨(dú)特的力學(xué)性能，能夠及時(shí)耗散多余能量，表現(xiàn)出其阻尼性能優(yōu)越起到減震效果。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型去除支架后的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本實(shí)用新型支架與固定夾具的連接結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本實(shí)用新型復(fù)合彈簧片結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本實(shí)用新型中間受力板的局部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為本實(shí)用新型復(fù)合彈簧片與夾套配合結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7非線性剛度曲線圖。

圖8阻尼特性曲線圖。

圖中標(biāo)記為：1支架，2復(fù)合彈簧片，21、22復(fù)合彈簧片的內(nèi)層、外層，23復(fù)合彈簧片的中間層，24復(fù)合彈簧片的工字型頭部的凹槽，3用于將復(fù)合彈簧片固定在支架上的小夾套，31夾套內(nèi)與復(fù)合彈簧片工字型形狀配合的凸脊，4與小夾套相配合的墊板，5固定夾具，6受力桿，7緊固螺母，8中間受力板，81中間受力板的彈簧片固定座，9用于固定復(fù)合彈簧片與中間受力板上的大夾套。

具體實(shí)施方式

基于剪切增稠膠非線性彈簧裝置，包括支架1、固定夾具5，支架與固定夾具固定連接，支架上固定有4組復(fù)合彈簧片2，每組復(fù)合彈簧片由上片和下片組成，上片的下端及下片的上端對(duì)齊后與中間受力板固8定連接，上片與下片的自由端與支架固定連接，在中間受力板8垂向上固定有受力桿6；復(fù)合彈簧片包括內(nèi)層、中間層、外層三層結(jié)構(gòu)，其中內(nèi)、外層21、22為金屬層，中間層23為剪切增稠膠。

剪切增稠膠（二甲基硅油、焦硼酸和過氧化苯甲酰），當(dāng)隨著剪切速率的增大時(shí)，就會(huì)變得如同固體一般堅(jiān)硬，在剪切速率很小時(shí)，它如同膠體一樣柔軟，主要用于防護(hù)領(lǐng)域、減振緩沖領(lǐng)域。

中間受力板上開設(shè)通孔，受力桿插入中間受力板后，在中間受力板兩側(cè)的受力桿上安裝緊固螺母7及墊片將受力桿固定在中間受力板上。受力桿端頭為扁平形狀與施力裝置連接。

復(fù)合彈簧片兩頭為工字型結(jié)構(gòu)，夾套內(nèi)設(shè)有凸脊31與復(fù)合彈簧片工字型凹槽24相配合，中間受力板豎向設(shè)有與復(fù)合彈簧片組數(shù)相等的四個(gè)彈簧片固定座81，支架上設(shè)有墊板4，通過夾套與工字型彈簧片頭部配合，將復(fù)合彈簧片固定在中間受力板的彈簧片固定座、以及支架的墊板上。

復(fù)合彈簧頭部的工字型結(jié)構(gòu)與大夾套凸脊之間的特殊幾何結(jié)構(gòu)可以有效防止復(fù)合彈簧片滑動(dòng)。

固定夾具固定于實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上，對(duì)受力桿扁平端施加振蕩作用力，振蕩力再通過受力板傳遞給復(fù)合彈簧片。

由于復(fù)合彈簧片受到振蕩力作用，彈簧片內(nèi)部剪切增稠膠對(duì)外界應(yīng)激條件改變做出響應(yīng)，表現(xiàn)出相應(yīng)的非線性剛度和阻尼特性。其性能曲線如圖7、圖8所示。

其中圖7橫坐標(biāo)為彈簧變形量，縱坐標(biāo)為彈簧彈力。圖8橫坐標(biāo)為位移變量，縱坐標(biāo)為阻尼力。

可見，本實(shí)用新型剛度非線性特性明顯，在一定的條件范圍內(nèi)其漸增性剛度特性變化趨勢(shì)明顯；其阻尼特性也明顯，通過剪切增稠膠獨(dú)特的力學(xué)性能，能夠及時(shí)耗散多余能量，表現(xiàn)出其阻尼性能優(yōu)越起到減震效果。