CN106523568A - 一种阻尼放大式隔振器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种阻尼放大式隔振器，通过将隔振器的阻尼系数放大并提高阻尼比，降低共振放大系数，从而改善隔振效果，包括：刚性支架，由底盘和侧壁两部分组成；导向弹簧；挠性连杆，为菱形四连杆结构，由4个连杆、8个挠性铰和4个对接块组成；阻尼器活动件；以及阻尼器固定件，其中，4个连杆的长度相等，每个连杆的两端各有一个挠性铰，并且每两个连杆之间通过两个挠性铰连接至对应的对接块。因此，采用本发明的阻尼放大式隔振器，将阻尼器的阻尼系数放大，提高了隔振器的阻尼比，使隔振器的阻尼特性有了更宽的可设计的范围，能够实现更好的隔振效果。

Description

一种阻尼放大式隔振器

技术领域

本发明涉及隔振器结构，具体涉及一种阻尼放大式隔振器。

背景技术

随着航天器搭载有效载荷精度不断提高，对在轨航天器力学环境的影响变的十分敏感。航天器在轨状态下的复杂力学环境使高精度有效载荷的正常工作一直受到来自多方面因素宽频带扰动影响，例如，结构热致准静态变形、高柔性太阳翼的弹性振动、热致颤振和太阳翼对日跟踪机构以及姿控飞轮等其它旋转机械的周期扰动等。

航天器主动发射阶段要保证有效载荷安装界面处的振动量级处于设计所允许的范围内，以避免元器件被振动破坏。因此，在航天器设计中必须综合考虑以上潜在的宽频带振动影响，将高精度有效载荷受到的振动响应降至最低，以保证其安全入轨和在轨的高性能工作状态。

安装隔振器是减小振动响应的有效措施。隔振器的阻尼系数对隔振性能有显著的影响。阻尼系数越高，能量耗散越大。现有隔振器在应用时，在隔振频率处，振动不可避免地被放大。因此，急需一种方案，能够通过设计的手段使隔振器的阻尼系数放大，提高隔振器的阻尼比，可以有效降低共振放大系数，降低被隔振体所承受的极限载荷，从而改善隔振效果。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提出了一种隔振器结构，将隔振器的阻尼系数放大，提高隔振器的阻尼比，降低共振放大系数，改善隔振效果。

本发明提供了一种阻尼放大式隔振器，通过将隔振器的阻尼系数放大并提高阻尼比，降低共振放大系数，从而改善隔振效果，包括：刚性支架，由底盘和侧壁两部分组成；导向弹簧；挠性连杆，为菱形四连杆结构，由4个连杆、8个挠性铰和4个对接块组成；阻尼器活动件；以及阻尼器固定件，其中，4个连杆的长度相等，每个连杆的两端各有一个挠性铰，并且每两个连杆之间通过两个挠性铰连接至对应的对接块。

在挠性连杆中，一个对接块被固定在刚性支架的底盘上，而与这个对接块成对角关系的另一个对接块被固定在导向弹簧上。阻尼器活动件被固定在于底盘邻角的对接块上，以及阻尼器固定件被固定在与阻尼器活动件对角的对接块上。

在本发明中，导向弹簧的两端被固定在刚性支架的侧壁上。当被隔振体与导向弹簧连接时，刚性支架被固定在被隔振体(也称为基础)上，当被隔振体与刚性支架连接时，导向弹簧被固定在基础上。当被隔振体与基础之间产生相对运动时，导向弹簧在纵向受压并带动挠性连杆运动，从而使阻尼器固定件与阻尼器活动件之间产生横向相对位移。

因此，采用本发明的阻尼放大式隔振器，将阻尼器的阻尼系数放大，提高了隔振器的阻尼比，使隔振器的阻尼特性有了更宽的可设计的范围，能够实现更好的隔振效果。

附图说明

图1是本发明的阻尼放大式隔振器的组成示意图。

具体实施方式

应了解，本发明的目的是将隔振器的阻尼系数放大，提高隔振器的阻尼比，降低共振放大系数，改善隔振效果。

本发明的发明思路在于，阻尼放大式隔振器的结构组成包括刚性支架、导向弹簧、挠性连杆、阻尼器活动件和阻尼器固定件。刚性支架由底盘和侧壁两部分组成。挠性连杆为菱形四连杆结构，由4个连杆、8个挠性铰、4个对接块组成。4个连杆的长度相等，每个连杆的两端各有一个挠性铰，每两个连杆之间通过挠性铰连接至1个对接块。

另外，挠性连杆的一个对接块固定于刚性支架的底盘上，与之对角的对接块固定于导向弹簧上。阻尼器活动件固定在与底盘邻角的对接块上，阻尼器固定件固定在与阻尼器活动件对角的对接块上。导向弹簧的两端固定在刚性支架的侧壁上。

下面结合附图及具体实施方式对本发明进行详细说明。

如图1所示，阻尼放大式隔振器包括刚性支架1、导向弹簧2、挠性连杆3、阻尼器活动件4和阻尼器固定件5。其中，刚性支架由底盘1-1和侧壁1-2两部分组成。挠性连杆3为菱形四连杆结构，由4个连杆3-1、8个挠性铰3-2、4个对接块3-3组成。4个连杆3-1的长度相等，每个连杆3-1两端各有一个挠性铰3-2，每两个连杆3-1之间通过挠性铰3-2连接至对接块3-3。

挠性连杆3的一个对接块3-3固定于刚性支架1的底盘1-1上，与之对角的对接块3-3固定于导向弹簧2上。阻尼器活动件4固定在与底盘邻角的对接块3-3上，阻尼器固定件5固定在与阻尼器活动件4对角的对接块上。导向弹簧2的两端固定在刚性支架1的侧壁1-2上。因此，被隔振体与导向弹簧2连接，刚性支架1固定在基础上。或者，被隔振体与刚性支架1连接，导向弹簧2固定在基础上。当被隔振体和基础之间有相对运动时，导向弹簧2在纵向受压，带动挠性连杆3运动，使阻尼器固定件5和阻尼器活动件4之间产生横向相对位移。

假设连杆与底盘的夹角为θ，当导向弹簧的纵向变形为x时，阻尼器固定件5和阻尼器活动件4之间的相对位移为x·cotθ。若阻尼器的阻尼系数为c，则隔振器的等效阻尼系数为c·cotθ。当θ＜45°时，阻尼系数被放大，θ角越小，放大倍数越高。若θ＝30°，则阻尼系数的理论放大倍数为1.73。而若θ＝15°，则阻尼系数的理论放大倍数为3.73。

综上所述，通过本发明，将阻尼器的阻尼系数放大，提高了隔振器的阻尼比，使隔振器的阻尼特性有了更宽的可设计的范围，能够实现更好的隔振效果。

本发明中未说明部分属于本领域的公知技术。

Claims (6)

1.一种阻尼放大式隔振器，通过将隔振器的阻尼系数放大并提高阻尼比，降低共振放大系数，从而改善隔振效果，其特征在于，包括：

刚性支架，由底盘和侧壁两部分组成；

导向弹簧；

挠性连杆，为菱形四连杆结构，由4个连杆、8个挠性铰和4个对接块组成；

阻尼器活动件；以及

阻尼器固定件，

其中，所述4个连杆的长度相等，每个连杆的两端各有一个挠性铰，并且每两个连杆之间通过两个挠性铰连接至对应的对接块。

2.根据权利要求1所述的阻尼放大式隔振器，其特征在于，在所述挠性连杆中，

一个对接块被固定在所述刚性支架的所述底盘上，而与这个对接块成对角关系的另一个对接块被固定在所述导向弹簧上。

3.根据权利要求2所述的阻尼放大式隔振器，其特征在于，

所述阻尼器活动件被固定在于所述底盘邻角的对接块上，以及

所述阻尼器固定件被固定在与所述阻尼器活动件对角的对接块上。

4.根据权利要求1所述的阻尼放大式隔振器，其特征在于，所述导向弹簧的两端被固定在所述刚性支架的所述侧壁上。

5.根据权利要求4所述的阻尼放大式隔振器，其特征在于，

当被隔振体与所述导向弹簧连接时，所述刚性支架被固定在所述被隔振体上，

当所述被隔振体与所述刚性支架连接时，所述导向弹簧被固定在所述被隔振体上。

6.根据权利要求4所述的阻尼放大式隔振器，其特征在于，当所述被隔振体与所述基础之间产生相对运动时，

所述导向弹簧在纵向受压并带动所述挠性连杆运动，从而使所述阻尼器固定件与所述阻尼器活动件之间产生横向相对位移。