將導(dǎo)向滾輪2的中間凹處與外筒1前壁和后壁所設(shè)的縱向?qū)к?6對齊，然后 將作動件沿縱向裝入外筒1中；
[0033] S4、如圖4所示，將滾子6和兩個拉簧5置于作動件3所設(shè)V形槽的斜面的適當位 置，并將滾軸7的一端依次穿過已裝在外筒1 一側(cè)處的滑槽件9的橫向通槽、拉簧5的拉鉤、 滾子6的中心孔和另一個拉簧5的拉鉤；
[0034] S5、最后在外筒1的另一側(cè)將滑槽件9的橫向通槽穿過滾軸并用沉頭螺釘10將滑 槽件9與外筒1相固連。完成裝配的視圖如圖5所示。
[0035] 需要說明的是，圖中所示的滾軸7兩端均帶有鼓起的結(jié)構(gòu)，這起到了限位作用從 而避免滾軸7從滑槽件9的兩側(cè)脫出。為了能夠?qū)崿F(xiàn)如上所述的裝配過程，只在滾軸7的 一端加工出鼓起的結(jié)構(gòu)，待裝配完成后再在滾軸7的另一端通過熔融或固接鼓頭等方式制 出限位結(jié)構(gòu)即可。
[0036] 本實用新型的微型斜面減振器的工作原理在于：滾軸上同軸裝有與之間隙配合的 滾子，當作動件沿縱向相對于外筒做往復(fù)運動的時候，作動件上一側(cè)所設(shè)V形槽的斜面由 于拉簧的拉力作用而始終與滾子相接觸。由于兩段斜面相接的圓角處是作動件橫向尺寸最 小的位置，所以從滾子與作動件的圓角位置相接觸起，作動件相對于外筒或滾子向兩端運 動的時候斜面會對滾子產(chǎn)生外擴力，從而通過滾軸將拉簧進一步拉長，當作動件作回復(fù)運 動的時候，拉簧會通過滾軸帶動滾子產(chǎn)生收緊力作用于作動件的斜面從而提供分解到縱向 的回復(fù)力。所述彈性擋片或細金屬絲提供作動件在縱向往復(fù)運動過程中超過設(shè)計振動范圍 時的抗沖擊緩沖作用。通過作動件兩側(cè)的下邊緣與之相接觸并逐漸壓縮繃緊而實現(xiàn)柔性抗 沖擊。
[0037] 以下將針對某個質(zhì)量m約為80g的小型減振對象進行進一步的說明，并且此減振 對象只在豎直方向受到基座振動的影響，所設(shè)計的整個減振系統(tǒng)豎直方向的固有頻率要求 在IOHz左右。
[0038] 如圖6所示，將四套微型斜面減振器11作為四個支腿布置在減振對象12的四角， 作動件的上端與減振對象相固連，外筒的下端與振動基礎(chǔ)13相固連。
[0039] 為實現(xiàn)上面的設(shè)計要求，減振器中所使用的拉簧可選取國標GB/T 1973. 2-2005 中型號為LB 0. 35X2. 5X7. 5X7. 5GB/T 1932. 2-S的拉簧，其剛度為I. 104N/mm。所設(shè)計的 作動件兩斜面與縱向的夾角均為11度，則由于主要零件之間相對運動是滾動，在忽略較小 的摩擦力的情況下可由圖7a和圖7b中所示的力平衡以及位移關(guān)系來估算單個微型斜面減 振器的剛度值，圖7a中，F(xiàn)nl、Fn2分別為位于作動件3上部的兩個導(dǎo)向滾輪2分別沿外筒 1前壁和后壁所設(shè)縱向?qū)к?6運動時受到的縱向?qū)к壥┘拥牧Γ現(xiàn)n3、Fn4則分別為位于作 動件3下部的兩個導(dǎo)向滾輪2分別沿外筒1后壁和前壁所設(shè)縱向?qū)к?6運動時受到的縱 向?qū)к壥┘拥牧?；Fn為滾子沿著作動件1 一側(cè)V形槽的上斜面14和下斜面15滾動時，受 到的斜面所施加的力。
[0040] 由 Kd= F/Διι d、Aud= Au tX (cotll。）、Aut= F · cotll。/k t三式可得到 K d = (tanll° )2*kt。其中F是為推導(dǎo)剛度而假設(shè)施加在作動件上沿縱向的力；Kd是微型 斜面減振器的縱向剛度，kt是拉簧的剛度；Au 4與Aut分別是作動件的縱向位移與相對應(yīng) 的拉簧伸縮量。由于微型斜面減振器兩側(cè)各有一個拉簧，兩個拉簧是并聯(lián)關(guān)系，因此k t = 2X I. 104N/_ = 2. 208N/mm，故可得到單個微型斜面減振器的縱向剛度的估算值約為Kd= 0. 0834N/mm ;對于圖6的示例結(jié)構(gòu)，豎直方向由四個并聯(lián)的微型斜面減振器支撐，因此整個 減振結(jié)構(gòu)在豎直方向的剛度為Kv= 4K d= 0. 3336N/mm。由單自由度振動固有頻率公式可 得整個減振結(jié)構(gòu)的固有頻率
（其中m是前面所述的減振對象的 質(zhì)量，其值為80g)，因此滿足了設(shè)計所要求的IOHz左右的固有頻率。
[0041] 對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，可以根據(jù)以上的技術(shù)方案和構(gòu)思，作出各種相應(yīng)的 改變和變形，而所有的這些改變和變形都應(yīng)該包括在本實用新型權(quán)利要求的保護范圍之 內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種微型斜面減振器，包括外筒、作動件、導(dǎo)向滾輪、滾輪軸、滾子、滾軸，其特征在 于，所述作動件裝嵌于所述外筒內(nèi)；作動件上部和下部所設(shè)的空腔中均設(shè)有所述滾輪軸，滾 輪軸上裝有所述導(dǎo)向滾輪；所述滾軸的兩端分別連接于所述外筒兩側(cè)，而所述滾子則套接 于所述滾軸；作動件兩側(cè)的中部沿縱向均開有V形槽，其中一側(cè)的V形槽主要由縱向的上 下兩段斜面以及這兩段斜面交匯處光滑過渡的圓角構(gòu)成，所述兩段斜面均與縱向成一定夾 角，且兩個夾角角度相同；作動件在圓角處橫向尺寸最小。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型斜面減振器，其特征在于，所述導(dǎo)向滾輪呈兩端直徑大 于中間直徑的腰鼓形狀。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型斜面減振器，其特征在于，所述外筒包括前壁、后壁和底 壁三面筒璧，其相對的前壁和后壁均設(shè)有縱向?qū)к?，設(shè)于所述作動件上部和下部所設(shè)空腔 中的導(dǎo)向滾輪可沿所述縱向?qū)к壙v向運動；其中所述后壁上設(shè)有彈性擋片或擰成多股的細 金屬絲，而前壁上設(shè)有與所述滾子相匹配的容腔。4. 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的微型斜面減振器，其特征在于，所述外筒前壁的兩側(cè)通過 沉頭螺釘裝配有滑槽件，所述滾軸的兩端分別可作相對運動地連接在所述滑槽件上設(shè)置的 橫向通槽中。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型斜面減振器，其特征在于，所述外筒的兩側(cè)分別設(shè)有至 少一根拉簧，所述拉簧的兩端均帶有拉鉤，其中一端的拉鉤套接在外筒后壁所設(shè)的圓形通 孔上，另一端的拉鉤勾接在裝有滾子的滾軸上，通過拉簧的彈力使得滾子始終與作動件一 側(cè)所設(shè)的主要由縱向上下兩段斜面以及這兩段斜面交匯處光滑過渡的圓角構(gòu)成的V形槽 的斜面相接觸。
【專利摘要】本實用新型公開了一種微型斜面減振器，包括外筒、作動件、導(dǎo)向滾輪、滾輪軸、兩個拉簧、滾子、滾軸、滑槽件、彈性擋片、沉頭螺釘；導(dǎo)向滾輪分別通過滾輪軸裝配在作動件的上下兩端構(gòu)成作動組件，作動組件通過呈凹形的導(dǎo)向滾輪實現(xiàn)沿外筒內(nèi)壁縱向?qū)к壍淖杂蛇\動。本實用新型通過作動件一側(cè)斜面的縱向運動轉(zhuǎn)化為拉簧的拉伸與收縮，實現(xiàn)縱向的減振功能，并利用斜面原理使得減振器的剛度大為減小，對較低頻率的振動實現(xiàn)隔離。此外，本實用新型所采用的套筒結(jié)構(gòu)和斜面的設(shè)置有效地縮減了整個減振器的尺寸，使之能更好地被用在空間局限的小型裝置內(nèi)，亦可將此微型減振器作為提供單自由度的低剛度減振模塊單元使用，以構(gòu)成或搭建要求更高的復(fù)雜減振裝置。
【IPC分類】F16F7/116
【公開號】CN204692426
【申請?zhí)枴緾N201520372591
【發(fā)明人】葛世濱, 段學(xué)超, 保宏, 張曉偉, 程璧, 張國星
【申請人】西安電子科技大學(xué)
【公開日】2015年10月7日
【申請日】2015年6月2日