CN105874237B - 一种可移动元件及阻尼系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于阻尼系统的可移动元件，该可移动元件包括吸收块(1)，所述吸收块(1)设计为定位在壳体(2)中，并且所述吸收块在相同的区域包括至少两个适配部分，该至少两个适配部分布置在所述吸收块(1)的外周上，并且相应的弹性元件(3)布置在该至少两个适配部分中，所述相应的弹性元件(3)设计成支靠在所述壳体(2)的内壁上，其中，所述弹性元件(3)具有在至少一个参数的不同变化范围中的最优阻尼性能。本发明还涉及一种阻尼系统。

Description

一种可移动元件及阻尼系统

背景技术及发明内容

本发明涉及用于设备和工具的阻尼装置的领域，且更具体地涉及用于切削和钻削设备和工具的可适配阻尼装置的领域。

将工具安装到马达驱动装置的适配接口上通常需要插入设计用以限制移动装置和工具的振动的中间部件。在工具旋转的情况下，例如是切削或钻削工具，振动可以在切削工具与切削零件的材料接触时由切削工具遇到的阻力引起。所述径向振动随后与切削零件相对于其旋转轴线的旋转运动相干涉。中间阻尼装置使得能够补偿，甚至消除，可能由旋转中的工具所产生的径向振动。

通常，所述中间阻尼装置由形成壳体的柱形部分形成，其中中心的柱形吸收块定位在所述壳体中，并且通过布置在圆柱形块的外周上、与柱形壳体的内壁接触的弹性元件保持在适当位置上。该吸收块的功能是以不同的相位相对于壳体的圆柱形部分振动，从而抑制由切削且特别是由切削工具遇到的阻力产生的径向振动。所述阻尼装置/柱形块构成的组件则布置为与机床和工具的旋转轴线对准。不同的弹性元件实现吸收块相对于壳体的柱形部分的振动运动的减振。能够通过修改弹性元件的弹性硬度以及对弹性元件预加应力来控制所述减振。

然而，所述中间阻尼装置的阻尼性能取决于操作条件和阻尼装置的功能。此外，阻尼优化的质量可以被这些影响因素影响。

GB2322684涉及一种容纳在推进单元的螺旋桨叶片中的阻尼机构。公开文献JP2005186240示出了一种阻尼机构。

本发明的目的特别是通过提出一种阻尼装置来克服这些缺点，其中所述阻尼能够适应于阻尼装置非固有的一个或多个因素并且能够在起作用期间影响所述装置的阻尼性能，同时确保最优力或者优化的预加应力，所述最优力或者优化的预加应力通过一个或多个弹性体元件而得到有效地调节和控制。

因此，本发明的主题是一种用于阻尼系统的可移动元件，其包括吸收块，该吸收块设计为定位在壳体中，并且在相同的区域中包括至少两个适配部分，所述至少两个适配部分布置在吸收块的外周上，并且相应的弹性元件布置在所述至少两个适配部分中，所述相应的弹性元件设计成支靠在壳体的内壁上，其中，所述弹性元件具有在至少一个参数的不同变化范围中的最优阻尼性能。

本发明的另一个主题涉及一种阻尼系统，该阻尼系统集成有至少一个根据本发明的可移动轴向元件。

借助于以下描述更详细地解释本发明，以下描述涉及作为非限制性示例给出且参照附图解释的优选实施例，其中：

-图1是根据本发明的可移动轴向元件的示例的概略图示，

-图2和3是示出了本发明的可移动轴向元件的不同弹性元件的阻尼性能的协作的相应示例的图示，

-图4、5和6是根据本发明的可移动轴向元件的弹性元件的布置的概略图示。

在本文献中，术语“阻尼系统”涉及集成有阻尼块并且被设计为安装在工具或工具保持架上以实现减振的部件或组件。

本发明涉及用于阻尼系统的可移动元件，其包括吸收块1，吸收块1设计成定位在壳体2中，并且在相同的区域中包括至少两个适配部分，所述至少两个适配部分布置在吸收块1的外周上的，并且相应的弹性元件3布置在所述至少两个适配部分中，所述相应的弹性元件3设计成支靠在壳体2的内壁上，其中，所述弹性元件3具有在至少一个参数的不同变化范围中的最优阻尼性能。

在本文献中，术语“最优阻尼性能”涉及这样的阻尼性能，即，当定量时(whenquantified)，在干扰之后，该阻尼性能等于设备或者工具中的振动的至少30％的衰减，理想地是50％的最大衰减，并且取决于温度条件。在本文中，表述“在相同的区域”指代的是能够被技术人员理解的相邻元件的相对靠近，例如两个元件(3a、3b；3c、3d；3c、3c；3d、3d)之间的空间不超过一个元件的横截面尺寸或直径的三倍。优选地，这样的空间不超过一个元件的横截面尺寸或直径的一倍，如同在图1和图4-6所示。

阻尼特别地取决于支靠在吸收块1的外周上的弹性元件3的固有性能，例如且非限制地是，弹性或者粘度。

吸收块1配备有多个弹性元件3(该多个弹性元件3的不同的相应最优阻尼性能取决于对于该阻尼系统构成的组件非固有的参数的值)使得能够通过针对考虑之中的非固有参数的更大范围的值实现由系统优化的阻尼，而耦合这些阻尼性能。

因此，根据本发明的可移动元件的一个实施例，可移动元件一方面设有第一弹性元件3a，当非固有参数的值在范围A-B内时，第一弹性元件3a的阻尼性能是最优的，且另一方面设有第二弹性元件3b，当非固有参数的值在范围C-D内时，第二弹性元件3b的阻尼性能是最优的，值A-B和C-D能够彼此相接或彼此部分重叠。此外，在其操作期间，可移动元件包括至少一个弹性元件3，所述至少一个弹性元件3的阻尼性能在累积值(cumulativevalues)的范围中都是最优的。根据优选实施例，值B和C是混合的，使得在其不同的弹性元件3a和3b当中，可移动元件包括至少一个弹性元件3，所述至少一个弹性元件3的阻尼性能在值A和D之间的连续延伸的范围上是最优的。

因此，如果在可移动元件的操作期间，其值最初在A和B之间的非固有参数发展到在C和D之间的值，则所述可移动元件总是包括具有最优的阻尼性能的弹性元件3。

弹性元件中的每一个弹性元件的相应阻尼性能通过这些元件中的每一个元件的不同组成和/或通过具有不同浓度的弹性体(concentration of elastomer)而获得。这些弹性元件的不同设计的示例能够是例如弹性元件3a和3b根据它们的相应性能在吸收块上的特定布置。

因此，根据设计的第一非限制性示例，所述可移动元件包括多个弹性元件。所述弹性元件则根据它们相应的性能被布置在吸收块1上。

在示例的说明中，为避免与关于弹性元件的性能的任何混淆，后者的附图标记已被取代。

在该第一实施例中，一些弹性部件3c的具有低的弹性和高的粘度，而其它的弹性元件3d相反地具有高的弹性和低的粘度。弹性元件3c、3d在吸收块1上的布置则通过以下方式来执行，即，将具有低的弹性和高的粘度的弹性元件3c定位在吸收块1的第一端部处并且将具有高的弹性和低的粘度的弹性元件3d定位在第二端部处，如图6所示。这种类型的布置使得能够沿着吸收块1针对不同的非固有参数获得阻尼性能的均匀分布。在减振期间，吸收块1在其端部中的每一个端部处根据位于吸收块1上的弹性元件3c、3d的非固有性能以相同的方式起反作用(react)。

因此，可移动元件具有弹性元件3c、3d，所述弹性元件3c、3d定位在吸收块1上，使得布置在位于吸收块1的第一侧上的第一区域中的弹性元件3c与布置在位于吸收块1的第二侧上的第二区域中的弹性元件3d具有不同的性能。

根据第二实施例，弹性元件3的性能的分布沿着所述可移动元件的吸收块1均匀化。因此，弹性元件3c、3d在吸收块1上的布置通过以下方式来执行，即：将具有低的弹性和高的粘度的弹性元件3c以及具有高的弹性和低的粘度的弹性元件3d以对称的方式定位在吸收块1上，如图5所示。这种类型的布置提供了在减振期间对不同弹性元件3的性能的补偿以及吸收块1在其整个结构上的均匀反作用。

此外，可移动元件在设计用以将弹性元件3c、3d接纳在吸收块1上的每一个区域中具有不同性能的弹性元件3c、3d，使得所述弹性元件3c、3d构成的组件根据其相应的性能对称地布置在吸收块1上。

可替代地，根据第三实施例，可移动元件能够被设计成使得其具有不同的相应的性能的弹性元件3c、3d，具有不同性能的所述弹性元件3c、3d被布置在设计用以将弹性元件3c、3d接纳在吸收块1上的每一个区域中，从而所述弹性元件3c、3d构成的组件根据它们相应的性能非对称地布置在吸收块1上。本实施例的示例在图4中示出。

根据特定的实施例，弹性元件3中的每个弹性元件的相应参数的最优变化范围部分地重叠。最优变化范围的部分重叠因此使得能够针对弹性组件形成最优的延伸的变化范围，所述弹性组件由彼此连接的不同弹性元件3形成。

因此，根据本发明的可移动元件的另一个实施例，所述可移动元件一方面设有第一弹性元件3a，当非固有参数的值在E-G的范围内时，第一弹性元件3′a的阻尼性能是最优的，且另一方面设有第二弹性元件3b，当非固有参数的值在F-H的范围内时，第二弹性元件3b的阻尼性能是最优的，值E、F、G、H是接连的。此外，在其操作期间，可移动元件包括至少一个弹性元件3，所述至少一个弹性元件3的阻尼性能针对在E和H之间的延伸范围内的非固有参数的值是最优的。在由参数值F和G形成的范围中，所述两个弹性元件3a和3b一起具有最优阻尼性能。

根据实施例的第一特征，弹性元件3具有在不同的温度范围中的最优阻尼性能。

根据本发明的第二特征，弹性元件3具有在不同的位移频率范围中的最优阻尼性能。

根据本发明的第三特征，弹性元件3具有在不同的冲击阻力范围中的最优阻尼性能。

根据本发明的第四特征，弹性元件3具有在不同的湿度范围中的最优阻尼性能。

根据本发明的第五特征，弹性元件3具有在不同的位移幅值范围中的最优阻尼性能。

根据本发明的非限制性特征以及根据图1中示出的实施例，可移动元件具有轴向形式，并且适配部分由至少径向地布置在吸收块1的外周上的环形凹槽形成。

可移动元件能够被连接到切削或钻削设备或切削或钻削工具，通常用于适配的金属切削。

本发明的另一个主题涉及一种阻尼系统，其包括至少一个根据本发明的可移动轴向元件。

当然，本发明并不限于所描述的和在附图中表示的实施例。改型仍然是有可能的，特别是从各种元件的设计角度来看或者通过等同替代技术，而这样不会脱离本发明的保护范围。

本申请要求优先权的法国专利申请No.1362155中的公开内容通过引用并入本文。

Claims (14)

1.一种用于阻尼系统(4)的可移动元件，所述可移动元件包括吸收块(1)，所述吸收块(1)被设计为定位在壳体(2)中，并且所述吸收块(1)在相同的区域中包括至少两个适配部分，所述至少两个适配部分布置在所述吸收块(1)的外周上，并且相应的弹性元件布置在所述至少两个适配部分中，所述相应的弹性元件设计成支靠在所述壳体(2)的内壁上，其特征在于，所述弹性元件具有在至少一个参数的不同变化范围中的最优阻尼性能，所述至少一个参数选自由温度、位移频率、冲击阻力、湿度、位移幅值组成的组，并且在两个元件(3a、3b；3c、3d；3c、3c；3d、3d)之间的空间不超过一个元件(3a、3b；3c、3d；3c、3c；3d、3d)的横截面尺寸的三倍。

2.根据权利要求1所述的可移动元件，其中，在两个元件(3a、3b；3c、3d；3c、3c；3d、3d)之间的空间不超过一个元件(3a、3b；3c、3d；3c、3c；3d、3d)的横截面直径的三倍。

3.根据权利要求1或2所述的可移动元件，其中，所述弹性元件的相应的参数的最优变化范围部分地重叠。

4.根据权利要求1或2所述的可移动元件，其中，所述弹性元件具有在不同的温度范围中的最优阻尼性能。

5.根据权利要求1或2所述的可移动元件，其中，所述弹性元件具有在不同的位移频率范围中的最优阻尼性能。

6.根据权利要求1或2所述的可移动元件，其中，所述弹性元件具有在不同的冲击阻力范围中的最优阻尼性能。

7.根据权利要求1或2所述的可移动元件，其中，所述弹性元件具有在不同的湿度范围中的最优阻尼性能。

8.根据权利要求1或2所述的可移动元件，其中，所述弹性元件具有在不同的位移幅值范围中的最优阻尼性能。

9.根据权利要求1或2所述的可移动元件，其中，所述可移动元件具有轴向形式，并且所述适配部分由至少径向地布置在所述吸收块(1)的外周上的环形凹槽形成。

10.根据权利要求1或2所述的可移动元件，其中，所述可移动元件具有这样的弹性元件，所述弹性元件被定位在所述吸收块(1)上，使得布置在位于所述吸收块(1)的第一侧上的第一区域中的弹性元件与布置在位于所述吸收块(1)的第二侧上的第二区域中的弹性元件具有不同的性能。

11.根据权利要求1或2所述的可移动元件，其中，所述可移动元件具有这样的弹性元件，所述弹性元件每个具有不同的性能，具有不同的性能的所述弹性元件被布置在每个设计用以将弹性元件接纳在所述吸收块(1)上的区域中，使得：根据所述弹性元件的相应的性能，所述弹性元件构成的组件不对称地布置在所述吸收块(1)上。

12.根据权利要求1或2所述的可移动元件，其中，所述可移动元件具有这样的弹性元件，所述弹性元件中的每个弹性元件具有不同的性能，具有不同的性能的所述弹性元件被布置在每个设计用以将弹性元件接纳在所述吸收块(1)上的区域中，使得：根据所述弹性元件的相应的性能，所述弹性元件构成的组件对称地布置在所述吸收块(1)上。

13.根据权利要求1或2所述的可移动元件，其中，所述可移动元件被连接到切削或钻削设备或者切削或钻削工具。

14.一种阻尼系统，其特征在于，所述阻尼系统集成有至少一个根据权利要求1至13中的一项所述的可移动元件。