CN108458036A - 一种减振器 - Google Patents

Abstract

本发明属于机械减振耗能技术领域，尤其涉及一种阻尼和惯容系数可调节的减振器。本发明的一种减振器，包括飞轮室、行程室、滚珠丝杠和螺母；所述滚珠丝杠上轴端与位于所述飞轮室内的飞轮连接，所述滚珠丝杠下轴端与位于所述行程室内的叶片轮连接；所述螺母固定在所述行程室上端并与所述滚珠丝杠螺纹连接；所述行程室腔室内下部填充有磁流变液；在所述行程室的外壳上对应所述磁流变液处缠绕有电池线圈。本发明提供一种同时对阻尼系数和惯容系数进行调节的减振器，且可以实现惯容系数随外界输入的变化而变化，该减振器具有灵敏度高、体积小、结构简单、无时滞现象等优点，提高减振器对工作环境的适应能力。

Description

一种减振器

技术领域

本发明属于机械减振耗能技术领域，尤其涉及一种阻尼和惯容系数可调节的减振器。

背景技术

减振器，是为加速车架与车身振动的衰减，以改善汽车的行驶平顺性(舒适性)的器具，在大多数汽车的悬架系统内部装有减振器。除了汽车悬架，减振器在船舶、桥梁等方面也具有广泛应用，人们对减振器的减振性能要求也越来越高。

传统的减振装置主要有阻尼器、弹簧、惯容器等，这些减振装置在加工完成后，减振参数一般都是确定的，这就会导致整个减振系统不能够随外界输入进行变参数响应。

现有的可调节阻尼系数、惯容系数的减振装置，虽然能够实现对阻尼系数或惯容系数进行调节，但是存在灵敏度低、体积大、加工困难、有时滞现象等缺陷而不易广泛使用。

同时，现有的可调节参数的减振装置都是对阻尼系数或惯容系数进行单独调节，设计成可调节阻尼系数的阻尼器或者可调节惯容系数的惯容器。对于由阻尼器和惯容器及弹簧等设计成一体的减振器，还未见到有同时对阻尼系数和惯容系数进行调节的设计。对减振器的阻尼系数和惯容系数同时进行调节，可以简化减振器的机械结构，便于实现对减振系统的控制，优化减振器的减振性能，提高减振器对工作环境的适应能力。

发明内容

(一)要解决的技术问题

针对现有存在的技术问题，本发明提供一种同时对阻尼系数和惯容系数进行调节的减振器，且可以实现惯容系数随外界输入的变化而变化，该减振器具有灵敏度高、体积小、结构简单、无时滞现象等优点，提高减振器对工作环境的适应能力。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

一种减振器，包括飞轮室、行程室、滚珠丝杠和螺母；所述滚珠丝杠上轴端与位于所述飞轮室内的飞轮连接，所述滚珠丝杠下轴端与位于所述行程室内的叶片轮连接；所述螺母固定在所述行程室上端并与所述滚珠丝杠螺纹连接；所述滚珠丝杠上通过定位轴肩安装定位板，所述定位板位于所述螺母上方；所述定位板和所述螺母之间设有弹簧；所述行程室腔室内下部填充有磁流变液，所述叶片轮浸没在所述磁流变液中；所述磁流变液下方设有弹性体；

在所述行程室的外壳上对应所述磁流变液处缠绕有电池线圈。

进一步地，在所述滚珠丝杠的轴下部安装有密封圈，所述密封圈的上端通过所述滚珠丝杠的轴肩定位，下端通过卡簧定位。

进一步地，所述飞轮室通过轴承与所述滚珠是丝杠滚动连接，通过所述滚珠丝杠轴上的轴肩与所述飞轮室上的凸台对轴承定位。

进一步地，所述飞轮室外壳上端设有减振器上端点。

进一步地，所述行程室外壳下端设有减振器下端点。

(三)有益效果

本发明的有益效果是：

1、本发明利用磁流变液粘度可调的性质，实现对阻尼作用的调节，进而实现了对阻尼系数、惯容系数的同步调节。

2、本发明利用液体的阻尼作用与运动速度相关，速度越快阻尼力越大，产生转动惯量所需的驱动力矩就越大，进而增大了惯容系数，可以实现惯容系数随外界输入的变化而变化。

3、本发明的减振器结构简单、体积小、灵敏度高、无时滞现象。

附图说明

图1为本发明减振器的总装配剖面图；

图2为本发明减振器的总装配外形图；

图3为本发明减振器的叶片轮图；

图4为本发明减振器的工作原理图。

【附图标记说明】

1：减振器下端点；2：弹性体；3：磁流变液；4：卡簧；5：滚珠丝杠；6：紧固螺钉；7：定位板；8：飞轮室；9：减振器上端点；10：飞轮；11：轴承；12：弹簧；13：螺母；14：密封圈；15：叶片轮；16：电磁线圈；17：行程室；18：可调惯容系数惯容器；19：复位弹簧；20：可调阻尼系数阻尼器。

具体实施方式

为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。

需要说明的是，本发明所说的“上、下”仅仅代表相对方位关系，并不代表地球坐标系下的绝对方位，例如“下”方并不一定与重力方向一致。“上”指的是滚柱丝杠朝向飞轮室的方向，“下”指的是相反的另一方向。

如图1所示，滚珠丝杠5嵌在飞轮室8和行程室17的腔室内部，并与螺母13螺纹连接构成运动副，螺母13通过紧固螺钉6安装在行程室17上。运动过程中螺母13不动，滚珠丝杠5相对螺母13转动，并且沿行程室17内腔上下移动，将直线运动转化为旋转运动。滚珠丝杠5的上轴端与飞轮10连接，飞轮10设置在飞轮室8的腔室内部，随滚珠丝杠5同步转动；下轴端与叶片轮15连接，叶片轮15设置在行程室17的腔室内部，叶片轮15随滚珠丝杠5同步转动和沿行程室17内腔上下移动，利用飞轮10和叶片轮15旋转所需要的驱动力矩，阻碍滚珠丝杠5轴的旋转，进而衰减竖直方向上的振动。

滚珠丝杠5上端通过轴承11与飞轮室8滚动连接，通过轴上部的定位轴肩与飞轮室8上的凸台对轴承11进行定位，飞轮室8外壳上端设置有减振器上端点9，便于减振器的安装；定位板7与滚珠丝杠5轴上部的定位轴肩连接，用于对定位板7进行定位，定位板7的下表面钻有定位孔，螺母13的上表面钻有定位孔，将弹簧12安装在定位板7与螺母13之间，通过定位孔限制弹簧的位置。滚珠丝杠5下端通过轴下部的定位轴肩与密封圈14上端连接，考虑到零件的安装，密封圈14下端通过卡簧4进行定位。

行程室17的腔室下部内分别填充有磁流变液3和弹性体2，磁流变液3位于弹性体2的上方，当叶片轮15浸没在磁流变液3中，磁流变液3会对叶片轮15产生阻尼作用，当叶片轮向下运动时，弹性体2收缩，反之膨胀，用于对密封腔室的体积补偿。在行程室17的外壳对应磁流变液3处缠绕电磁线圈16，用于调节磁场的大小，进而调节磁流变液3的粘度，粘度越大，对叶片轮轴向和周向运动产生的阻尼作用越强，利用对磁流变液3阻尼作用的控制，实现了对阻尼系数、惯容系数的同步调节。行程室17的外壳下端设置有减振器下端点1，便于减振器的安装。

进一步地，当减振器上、下两端点(9、1)受到外部激励时，滚珠丝杠轴5同轴下端的叶片轮15一起在行程室17内腔旋转并上下移动。当外部激励变化时，叶片轮15的旋转速度也随之变化，叶片轮15受到磁流变液3的周向阻尼力随旋转速度的增加而增大，阻尼力越大，产生转动惯量所需的驱动力矩就越大，进而增大了惯容系数，以此实现了对惯容系数的调节。

优选地，如图3所示，叶片轮15具有一定倾斜角，这样相对磁流变液3运动时，不仅会在旋转方向上受到阻尼作用，还会在轴向受到阻尼作用。

如图4所示，本发明的减振器在原理上相当于将可调惯容系数惯容器18、复位弹簧19、可调阻尼系数阻尼器20并联连接，综合利用各减振装置的减振特点，制成一款性能优越，适应于复杂工况下的减振器。

本发明的工作原理如下：

当本发明的减振器上、下两端点受到外部激励时，滚珠丝杠5上轴端带动飞轮10旋转，下轴端带动叶片轮15旋转并相对行程室17上下移动，在具有可调粘度性质的磁流变液3的阻碍作用下，实现对阻尼系数、惯容系数的同步调节。并且，该减振器惯容系数的变化与外部激励的变化是同步的，更好地实现了对振动信号的衰减。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理，这些描述只是为了解释本发明的原理，不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种减振器，其特征在于：包括飞轮室(8)、行程室(17)、滚珠丝杠(5)和螺母(13)；

所述滚珠丝杠(5)上轴端与位于所述飞轮室(8)内的飞轮(10)连接，所述滚珠丝杠(5)下轴端与位于所述行程室(17)内的叶片轮(15)连接；所述螺母(13)固定在所述行程室(17)上端并与所述滚珠丝杠(5)螺纹连接；

所述滚珠丝杠(5)上通过定位轴肩安装定位板(7)，所述定位板(7)位于所述螺母(13)上方；所述定位板(7)和所述螺母(13)之间设有弹簧(12)；

所述行程室腔室(17)内下部填充有磁流变液(3)，所述叶片轮浸没在所述磁流变液(3)中；所述磁流变液(3)下方设有弹性体；

在所述行程室(17)的外壳上对应所述磁流变液(3)处缠绕有电池线圈(16)。

2.根据权利要求1所述的减振器，其特征在于：在所述滚珠丝杠(5)的轴下部安装有密封圈(14)，所述密封圈(14)的上端通过所述滚珠丝杠(5)的轴肩定位，下端通过卡簧(4)定位。

3.根据权利要求2所述的减振器，其特征在于：所述飞轮室(8)通过轴承(11)与所述滚珠丝杠(5)滚动连接，通过所述滚珠丝杠(5)轴上的轴肩与所述飞轮室(8)上的凸台对轴承(11)定位。

4.根据权利要求3所述的减振器，其特征在于：所述飞轮室(8)外壳上端设有减振器上端点。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的减振器，其特征在于：所述行程室(17)外壳下端设有减振器下端点。