CN102720783A - 一种金属橡胶结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种金属橡胶结构，所述金属橡胶结构区别于传统的结构形式，采用不同的金属橡胶截面形式和不同直径的金属丝混搭绕丝，形成不同性能特性的金属橡胶；所述金属橡胶截面形式，可以是矩形截面，也可以是梯形截面；所述不同直径的金属丝混搭，可以是二种直径的金属丝，也可以是三种直径的金属丝。金属丝直径种类和金属橡胶截面类型，根据不同的使用需求进行选择、组合，制备工艺与现有工艺基本类似。本发明可以明显提高金属橡胶的可靠性和阻尼、减振特性，使现有金属橡胶的使用范围得到拓展、使用环境可以更加苛刻、使用寿命可以延长；同时，其制备工艺与现有工艺类似，使得加工制造具有较好的通用性和延续性。

Description

一种金属橡胶结构

技术领域

本发明属于机械振动与减振技术领域，涉及一种金属橡胶结构。具体的说，是指用在阻尼减振器中的用作弹性阻尼支承的金属橡胶结构。

背景技术

机械振动，是伴随机械设备工作时产生的一种系统运动状态，多数情况下不利于设备工作时的稳定性和使用寿命。工程中，会采取各种措施降低或避免机械振动的发生。常见的减振措施，均基于弹性支承和阻尼耗功的原理设计、应用。

在众多的减振结构和措施中，金属橡胶以其成本低、适应性强、减振效果突出等特点，在工程中受到推崇，有着广泛的应用前景。但在某些动力机械，如航空发动机中，由于使用条件苛刻，对减振结构的可靠性和耐久性提出了更高的要求。

传统的金属橡胶结构，是通过单一直径金属丝绕丝、编织、压制成型实现的。虽然减振效果突出，但在航空发动机高温、高频的条件下工作时，其可靠性和耐久性仍显不足。若能改进传统金属橡胶结构，在保持原有有点大基础上，使其性能获得提高，从而满足航空发动机的减振要求，将具有重大的工程意义。

发明内容

本发明的目的，是提出一种新型金属橡胶结构，在保持传统金属橡胶优点的基础上，可以提高金属橡胶的可靠性和耐久性，从而满足航空发动机对金属橡胶减振器的要求，拓展了金属橡胶的应用范围。

为达到上述目的，本发明提供一种新型金属橡胶结构，所述金属橡胶结构通过金属丝绕丝、编织、压制成型，其特征在于：所述金属橡胶结构中，通过组合、搭配至少两种不同直径的金属丝进行混搭绕丝；所述至少两种不同直径的金属丝中，直径最大的金属丝为主丝，相邻主丝之间是相切的，所述主丝之间的间隙中填充有直径较小的金属丝；不同直径的金属丝进行混搭绕丝时，混搭金属丝缠绕截面为矩形或梯形。

本发明的金属橡胶结构通过组合、搭配不同直径的金属丝和不同的金属丝缠绕截面形式，实现可靠性和耐久性的提升。所述不同金属丝直径，可以是两种，可以是三种，…，可以是n种，其中，n为自然数；所述不同的金属丝缠绕截面形式，可以是矩形，可以是梯形。为叙述简便，本发明中取金属丝直径种类n=2和n=3作为发明内容和实施例说明，n取更大数值的实施方式与此类似。

所述金属橡胶结构，其截面可以是矩形排列二直径金属丝混搭；所述金属橡胶结构，其截面可以是矩形排列三直径金属丝混搭；所述金属橡胶结构，其截面可以是梯形排列二直径金属丝混搭；所述金属橡胶结构，其截面可以是梯形排列三直径金属丝混搭。

传统金属橡胶制备，采用单一直径金属丝，以矩形截面形式绕制。在常温、常压、低频机械减振中，可以取得理想的减振效果和使用寿命。但单一直径金属丝之间存在较大的间隙（间隙的大小与截面形式和金属丝直径相关），间隙的存在影响金属橡胶的可靠性；矩形截面形式中，每根金属丝同时与四根金属丝相邻，其摩擦面数量较少（较梯形截面），从而限制的阻尼特性的提升。在高温、高压、高频的使用条件下，容易过早发生失效。本发明所述结构，提出了梯形截面形式，增加了主丝摩擦面数量，大大增强了阻尼特性；同时，用不同直径的金属丝填充于主丝之间的空隙处，大大提高了金属橡胶的可靠性，使之可以应用于高温、高压、高频的条件下。

本发明的金属橡胶结构，其优点是：与传统金属橡胶相比，保持了结构简单、成本低廉、性能优异的特点；在此基础上，其可靠性和耐久性得到了大幅提升，可应用于航空发动机等使用条件苛刻的动力机械减振结构中。

附图说明

图1现有金属橡胶结构立体图；

图2现有金属橡胶截面图；

图3矩形排列二直径金属丝混搭截面；

图4矩形排列三直径金属丝混搭截面；

图5梯形排列二直径金属丝混搭截面；

图6梯形排列三直径金属丝混搭截面。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明进一步详细说明。

通过不同金属丝直径种类和金属橡胶截面形式的搭配、组合，给出四个实施例加以说明。

作为对比，传统金属橡胶结构如图1所示；其截面形式为矩形，如图2所示，截面包含单一直径金属丝1。截面中，任意一根金属丝1-1，与其下层金属丝1-2之间的中心连线1-3，为垂直线。

实施例一：矩形排列二种直径金属丝混搭

本发明提供一种金属橡胶结构，所述结构如图3所示，包含两种不同直径的金属丝1和2。截面形式为矩形，金属丝1为主丝，金属丝2填充于金属丝1的空隙中。此时，金属丝1同时与8根金属丝接触，亦即有8个摩擦面，阻尼特性得到增强；同时，金属橡胶整体的结构动力特性得到提高，也提高了恶劣使用条件下的可靠性。

实施例二：矩形排列三种直径金属丝混搭

本发明提供一种金属橡胶结构，所述结构如图4所示，包含三种不同直径的金属丝1、2和3。截面形式为矩形，金属丝1为主丝，金属丝2填充于金属丝1的空隙中，金属丝3填充于金属丝2之间的空隙及金属丝1与金属丝2之间的空隙。此时，金属丝1拥有更多的摩擦面数目，阻尼特性及可靠性较实施例一更好。

实施例三：梯形排列二直径金属丝混搭

本发明提供一种金属橡胶结构，所述结构如图5所示，包含两种不同直径的金属丝1和2。截面形式为梯形，金属丝1为主丝，金属丝2填充于金属丝1的空隙中。任取相邻两层中相切的金属丝1-1和1-4，其中心连线1-5为非垂直线。此时，仅考虑主丝之间的接触面，单根主丝有6个接触面；加上金属丝2的影响，单根主丝共有12个接触面。较实施例一中，接触面更多，因而其可靠性、阻尼特性更好。另外，梯形截面中，主丝之间的搭配方式，使得其结构稳定性也优于矩形截面。

对比而言，相同数目的金属丝直径时，梯形截面比矩形截面性能更优。

实施例四：梯形排列三直径金属丝混搭

本发明提供一种金属橡胶结构，所述结构如图6所示，包含三种不同直径的金属丝1、2和3。截面形式为梯形，金属丝1为主丝，金属丝2填充于金属丝1的空隙中，金属丝3填充于金属丝2之间的空隙及金属丝1与金属丝2之间的空隙。原理同前，该种结构的金属橡胶特性较实施例一、实施例二、实施例三均好。

总结上述四种实施例，本发明所提金属橡胶结构性能规律为：（1）相同数量的金属丝直径种类时，梯形截面比矩形截面的金属橡胶阻尼特性、可靠性、稳定性、耐久性好；（2）相同截面形式时，金属丝直径种类越多，金属橡胶的阻尼特性、可靠性、耐久性越好；（3）本发明所提出的结构形式，其使用性能优于传统金属橡胶，并保持了传统金属橡胶结构简单、成本低等特点，适合进一步在航空发动机等机械减振结构中推广。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的范围之内。

Claims (9)

1.一种金属橡胶结构，所述金属橡胶结构通过金属丝绕丝、编织、压制成型，其特征在于：所述金属橡胶结构中，通过组合、搭配至少两种不同直径的金属丝进行混搭绕丝；所述至少两种不同直径的金属丝中，直径最大的金属丝为主丝，相邻主丝之间是相切的，所述主丝之间的间隙中填充有直径较小的金属丝；不同直径的金属丝进行混搭绕丝时，混搭金属丝缠绕截面为矩形或梯形或其它类似形状。

2.根据权利要求1所述的金属橡胶结构，其特征在于，所述混搭金属丝缠绕截面为矩形，相邻两层主丝之间，任意相切的两个主丝中心连线为垂直线。

3.根据权利要求1所述的金属橡胶结构，其特征在于：所述混搭金属丝缠绕截面为梯形，相邻两层主丝之间，任意相切的两个主丝中心连线为非垂直线。

4.根据权利要求1至3任一项所述的金属橡胶结构，其特征在于：所述至少两种不同直径的金属丝混搭绕丝，可以是两种直径的金属丝混搭。

5.根据权利要求1至3任一项所述的金属橡胶结构，其特征在于：所述至少两种不同直径的金属丝混搭绕丝，可以是三种直径的金属丝混搭。

6.根据权利要求1或2所述的一种金属橡胶结构，其特征在于：所述混搭金属丝缠绕截面可以是矩形排列二直径金属丝混搭截面。

7.根据权利要求1或2所述的一种金属橡胶结构，其特征在于：所述混搭金属丝缠绕截面可以是矩形排列三直径金属丝混搭截面。

8.根据权利要求1或3所述的一种金属橡胶结构，其特征在于：所述混搭金属丝缠绕截面可以是梯形排列二直径金属丝混搭截面。

9.根据权利要求1或3所述的一种金属橡胶结构，其特征在于：所述混搭金属丝缠绕截面可以是梯形排列三直径金属丝混搭截面。

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