CN101126428B - 梁式三向隔振器 - Google Patents

Abstract

本发明属于机电设备振动控制技术领域，具体为一种梁式三向隔振器。该隔振器由12根弹性梁组合构成。其中，两组4根弹性梁分别通过一刚性块连接成十字形梁架，两十字形梁架由4根长度相同的垂直向弹性梁通过8个刚性块在端部连接形成一个空间十字形梁架整体。中间的上、下两个刚性块分别和振动体和被隔振体连接，这样在三个方向上都能实现隔振的目的。本隔振器结构简单、成本低廉，安装方便，可用于航空、航天、电子产品、机械设备、交通运输等领域的振动隔离。

Description

梁式三向隔振器

技术领域

本发明属机电设备振动控制技术领域，具体涉及一种梁式三向隔振器。

背景技术

电子产品、交通车辆、船舶、飞机、火箭、航天飞行器等，在运输、行使和发射过程中，不可避免地会受到外部环境对其作用，有时会产生强烈振动，结果影响其正常工作，严重时造成损坏。对上述设备进行振动控制的常用方法就是对其进行隔振处理，即在产品和外部环境之间加装隔振器。

目前常用的隔振器有，金属弹簧隔振器，橡胶隔振器和空气弹簧隔振器等。这些隔振器具有许多优点，在振动控制领域已被广泛应用。而这些隔振器单独使用时，仅在一个方向具有较好的隔振效果，其他方向几乎没有承载能力，要实现空间三个方向的隔振，必须在三个方向上都安装隔振器，这样一来，不但增加了隔振系统的体积和质量，而且提高了隔振器的制造成本。为此，本发明试图设计一种具备三维隔振能力的隔振器，使其能够具备传统隔振器优点，又能同时在空间三个方向起到隔振的作用，并且刚度可调，且简单经济，易于生产加工。

发明内容

本发明的目的是为需要隔振的设备提供一种结构简单、制造成本低、维护方便、隔振效率高的隔振器。

本发明提出的隔振器，以矩形截面弹性梁为基本部件，利用矩形截面弹性梁不同放置时刚度的巨大变化，通过对12根弹性梁的组合连接，形成具有三个方向隔振性能的隔振器。其中，4根弹性梁的一端通过第一刚性块连接成十字形梁架，且各根弹性梁的平面为空间水平设置；另4根弹性梁的一端通过第二刚性块也连接成十字形梁架，且各根弹性梁的平面为空间垂直设置；构成两个十字形梁架的8根弹性梁长度相同；两个十字形梁架上、下对称放置，上、下两个十字形梁架的对应的弹性梁之间分别由4根长度相同的垂直弹性梁通过8个刚性块在端部连接，成为空间十字形；其中十字形梁架同一方向的两端之间的两根垂直梁的平面相向平行。其结构如图1所示。

本发明中，两个十字形梁架中间的第一刚性块和第二刚性块结构相同，十字形梁架端部的8个刚性块的结构相同。

按上述方案形成的隔振器结构，在x、y、z(十字形梁架的两个方向和垂直方向)三个方向上具有相同(或不同)的刚度，当上下十字形梁架的两个刚性块分别和振动体和被隔振体用螺栓相连时，就达到在x、y、z三个方向上同时隔振的目的。当和第一刚性块A连接的振动体在z方向振动时，只有与Z方向垂直的上面十字形梁架的4根弹性梁1、2、3、4产生弹性变形，起到隔振的作用；当和第一刚性块A连接的振动体在x方向振动时，只有与x方向垂直的垂直弹性梁和下面十字形梁架的两根水平弹性梁5、7、10、12产生弹性变形，起到隔振的作用；当和第一刚性块A连接的振动体在y方向振动时，只有与y方向垂直的两根垂直弹性梁和下面十字形梁架的两根水平弹性梁6、8、9、11产生弹性变形，起到隔振的作用。

本发明——梁式三向隔振器，根据使用环境和要求，可用弹性性能好的弹簧钢、不锈钢或非金属材料制造，梁和刚性连接块可用相同材质或不同材质制造。梁与刚性块的连接可用螺栓或焊接连接，螺栓连接便于拆卸和维修，焊接可作为整体更换式使用。对于不同隔振设备，可通过调整十二根梁的长度和截面尺寸，以满足不同隔振方向刚度的要求。由于隔振器以弹性梁为主要单元构造，因而由此形成的隔振器不但质量轻，而且体积小，结构简单，可广泛用于航空、航天、电子产品、机械设备、交通运输等领域的振动隔离。

附图说明

图1为本发明的结构图。

图中标号：A为连结振动体的第一刚性块，B为连结被隔振体的第二刚性块，C、D、E、F为连结弹性梁的上刚性块，G、H、I、J为连结弹性梁的下刚性块，1、2、3、4为隔振器上部四根弹性梁，5、6、7、8为隔振器四根竖梁，9、10、11、12为隔振器下部四根弹性梁。

具体实施方式

本发明——梁式三向隔振器，由十二根弹性梁和十块刚性块组成，根据隔振器使用环境，梁可选用弹性性能好的弹簧钢、不锈钢或非金属材料，刚性块在保证和梁连接可靠的情况下，可选用和梁不同的材料。十二根梁的截面必须是扁平的矩形，截面宽高比在保证不失稳的情况下，可根据刚度要求设计。梁和刚性块之间的连接可用螺栓连接，也可把两端面和刚性块焊在一起。弹性梁1、2、3、4的长度相同，弹性梁5、6、7、8的长度相同，弹性梁9、10、11、12的长度相同，十二根梁的空间放置方式如附图1所示，其中弹性梁1、2、3、4和弹性梁5、6、7、8各呈十字放置，上下对称，弹性梁5、6、7、8两两相向垂直放置。通过调整十二根梁的长度和截面尺寸，可实现隔振器在x、y、z三个方向刚度的调节。根据隔振需要，三个方向的刚度可以相同或不同。组装后的隔振器通过上刚性块A和下刚性块B分别和振动体和被隔振体相连接，达到隔振目的。

Claims (2)

1.一种梁式三向隔振器，其特征在于以矩形截面弹性梁为基本部件，通过对12根弹性梁的组合连接，形成具有三个方向隔振性能的隔振器；其中，4根弹性梁的一端通过第一刚性块连接成十字形梁架，且各根弹性梁的平面为空间水平设置；另4根弹性梁的一端通过第二刚性块也连接成十字形梁架，且各根弹性梁的平面为空间垂直设置；构成两个十字形梁架的8根弹性梁长度相同；两个十字形梁架上、下对称放置，上、下两个十字形梁架的对应的弹性梁之间分别由4根长度相同的垂直弹性梁通过8个刚性块在端部连接，成为空间十字形；其中十字形梁架同一方向的两端之间的两根垂直弹性梁的平面相向平行。

2.根据权利要求1所述的梁式三向隔振器，其特征在于通过调整所述十二根弹性梁的长度和截面尺寸，使隔振器三个方向的刚度相同或不同，以满足三个方向对不同隔振频率的要求。

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