CN108999922A - 一种用于多维缓冲减振的整体悬臂结构弹簧 - Google Patents

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张以都
陈曙光
吴琼
高瀚君
高子涵
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Beihang University
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/02—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
    • F16F15/04—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using elastic means

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Abstract

本发明提供了一种用于多维缓冲减振的整体悬臂结构弹簧，涉及一种缓冲减振技术，具体包括：端面一、端面一连接孔、悬臂梁单元、端面二、端面二连接孔；其中，悬臂梁单元又由y方向悬臂梁、z方向悬臂梁组成。所述的一种用于多维缓冲减振的整体悬臂结构弹簧的端面一设有端面一连接孔，端面二设有端面二连接孔，分别用于连接隔振体与受冲体，端面一和端面二之间设有悬臂梁单元。本发明加工、安装与拆卸方便，互换性较强，可靠性较高，适用范围广，能够实现真正意义上的多维缓冲、隔振作用，能够满足较大范围的刚度变化要求，实现变刚度的需求，有较强的空间适应性，且空间利用率较高。

Description

一种用于多维缓冲减振的整体悬臂结构弹簧
技术领域
本发明涉及一种缓冲减振技术，具体涉及一种用于多维缓冲减振的整体悬臂结构弹簧。
背景技术
冲击环境是舰艇在其服役期内不可避免的问题，其冲击源主要有接触性爆炸，如遭受导弹、激光炸弹的直接攻击；水中非接触性爆炸，如遭受声纳鱼雷爆炸的冲击；以及自身武器发射时反冲击造成的冲击。众多的海上战例及实船水下爆炸冲击试验结果表明，海军战斗舰艇在水下爆炸环境中所显示出的突出薄弱环节，是舰艇上许多重要设备及装置的抗冲击性能过差，因此舰艇机械设备的抗冲击性能对于舰艇的生命力和战斗力有着非常重要的影响。
而目前的缓冲器多采用多个缓冲元件组合而成，而且还需要相应的导向原件、限位原件等，其有效缓冲区域所占整个缓冲器的空间占比较小，造成空间浪费；并且在缓冲器的组装、安装上较为复杂，而且其可靠性得不到保证。而且，一经损坏，互换性较差。另外，目前的缓冲器或者隔振器多为单向缓冲器或者单向隔振器，有些即使能实现一维以上的缓冲隔振作用，其另外维度的缓冲隔振效果也非常不理想。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提出了一种用于多维缓冲减振的整体悬臂结构弹簧，该结构弹簧突破常规缓冲隔振方案，构思新奇，加工、安装与拆卸方便，互换性较强，可靠性较高，适用范围广，既可用于需要缓冲的设备，又适用于隔振情景，能够实现真正意义上的多维缓冲、隔振作用，能够满足较大范围的刚度变化要求，实现变刚度的需求，空间利用率较高。
为了达到上述技术目的，本发明的技术方案如下：
一种用于多维缓冲减振的整体悬臂结构弹簧，其特征在于，采用整体式结构，具体包括：端面一、端面一连接孔、悬臂梁单元、端面二、端面二连接孔。端面一设有端面一连接孔，端面二设有端面二连接孔，分别用于连接隔振体与受冲体，端面一和端面二之间设有悬臂梁单元。
所述的一种用于多维缓冲减振的整体悬臂结构弹簧，构思新奇，突破了传统缓冲器和隔振器由较多元件组合而成的特点，采用整体式结构，构思新奇，加工、安装与拆卸方便，其可靠性有较大提高，互换性有较强，适用范围广，既可用于需要缓冲的设备，又适用于隔振情景。
所述的一种用于多维缓冲减振的整体悬臂结构弹簧，可以单独使用，也可以并联使用，对空间有较强的适应性。
所述的一种用于多维缓冲减振的整体悬臂结构弹簧，除去端面外，其余皆是缓冲区域，缓冲区域空间占比大幅度提升，空间利用率较高。
所述的悬臂梁单元为L型，即由一根沿着z方向的梁和一根沿着y方向的梁组成，L型悬臂梁有6个自由度，既能够承受空间三个方向的冲击和振动，又能实现三个方向的扭转冲击和振动作用的缓冲隔振效果，能够实现真正意义上的多维缓冲、隔振作用。
所述的悬臂梁单元，根据缓冲隔振所需的刚度要求，L型悬臂梁弹簧可以是一组也可以是多组串联在一起使用，或者结合z方向的悬臂梁、y方向的悬臂梁组成缓冲减振区，能够满足较大范围的刚度变化要求。
所述的y方向的悬臂梁和z方向的悬臂梁既可以是等截面的，也可以加工成变截面，以达到变刚度的目的。
所述的y方向的悬臂梁和z方向的悬臂梁的截面形状既可以是矩形，也可以根据需要加工成其它形状。
所述的端面一和端面二可以在同侧，也可以在不同侧。
所述的悬臂梁单元的截面尺寸和长度由刚度要求确定，而端面的厚度根据强度要求确定。
本发明的有益效果如下：
1、一种用于多维缓冲减振的整体悬臂结构弹簧，采用整体式结构，加工、安装与拆卸方便，互换性较强。
2、一种用于多维缓冲减振的整体悬臂结构弹簧，发明依据是不同宽度和高度等结构特征条件下的悬臂梁的刚度不同，原理简单，设计方便。
3、一种用于多维缓冲减振的整体悬臂结构弹簧，采用整体式结构，突破了传统缓冲器和隔振器由较多元件组合而成的特点，其可靠性较高。
4、一种用于多维缓冲减振的整体悬臂结构弹簧，采用整体式结构，适用范围广，既可用于需要缓冲的设备，又适用于隔振情景。
5、一种用于多维缓冲减振的整体悬臂结构弹簧，L型悬臂梁单元可以是一组，也可以是多组串联在一起，或者结合z方向的悬臂梁、y方向的悬臂梁使用，能够满足较大范围的刚度变化要求。
6、一种用于多维缓冲减振的整体悬臂结构弹簧，所述的y方向的悬臂梁和x方向的悬臂梁既可以是等截面的，也可是变截面的，能够实现变刚度的需求。
7、一种用于多维缓冲减振的整体悬臂结构弹簧，可以单独使用，也可以并联使用，对空间有较强的适应性。
8、一种用于多维缓冲减振的整体悬臂结构弹簧，除去端面一和端面二，其余皆是缓冲区域，缓冲区域空间占比大幅度提升，空间利用率较高。
9、一种用于多维缓冲减振的整体悬臂结构弹簧，L型悬臂梁单元及其串联方式，既能够承受空间三个方向的冲击和振动，又能实现三个方向的扭转冲击和振动作用的缓冲隔振效果，能够实现真正意义上的多维缓冲、隔振作用。
附图说明
图1(a)是一种用于多维缓冲减振的整体悬臂结构弹簧的结构示意图；
图1(b)是一种结构弹簧缓冲隔振的立体图；
图2是L型悬臂梁示意图。
其中：
1、端面一；2、端面一连接孔；3、y方向悬臂梁；
4、z方向悬臂梁；5、悬臂梁单元；6、端面二；
7、端面二连接孔；
具体实施方式
参考附图描述本发明的实施方式，下面结合附图对本发明进行具体说明。
图1所示为一种用于多维缓冲减振的整体悬臂结构弹簧，是整体结构，具体来说包括端面一1、端面一连接孔2、臂梁单元5、端面二6、端面二连接孔7。端面一1设有端面一连接孔2，端面二6设有端面二连接孔7，分别连接受冲体与隔振体。端面一1和端面二6之间设有悬臂梁单元5，悬臂梁单元5由y方向悬臂梁3和z方向悬臂梁悬4组成。
所述的悬臂梁单元5为L型，即由y方向悬臂梁3和z方向悬臂梁悬4组成，其示意图如如图2所示。L型悬臂梁有6个自由度，既能够承受空间三个方向的冲击和振动，又能实现三个方向的扭转冲击和振动作用的缓冲隔振效果，能够实现真正意义上的多维缓冲、隔振作用。
以上所述，仅是本发明的较佳实施方式，并非对本发明做任何限制，凡是根据本发明实质对以上实施方式所作的任何修改、变更以及等效变化，均仍属于本发明技术的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于多维缓冲减振的整体悬臂结构弹簧，其特征在于，采用整体式悬臂结构，具体包括：端面一、端面一连接孔、悬臂梁单元、端面二、端面二连接孔；其中，端面一设有端面一连接孔，端面二设有端面二连接孔，分别用于连接隔振体与受冲体，端面一和端面二之间设有悬臂梁单元；悬臂梁单元为L型，即由一根沿着z方向的悬臂梁和一根沿着y方向的悬臂梁组成。
2.根据权利要求1所述的一种用于多维缓冲减振的整体悬臂结构弹簧，其特征在于，所述的悬臂梁单元可以是一组也可以是多组串联在一起，或者结合z方向的悬臂梁、y方向的悬臂梁组成缓冲减振区。
3.根据权利要求1所述的一种用于多维缓冲减振的整体悬臂结构弹簧，其特征在于，所述的端面一和端面二可以在同侧，也可以在异侧。
4.根据权利要求1所述的一种用于多维缓冲减振的整体悬臂结构弹簧，其特征在于，所述的y方向的悬臂梁和z方向的悬臂梁既可以是等截面的，也可根据刚度需求，加工成变截面。
5.根据权利要求1所述的一种用于多维缓冲减振的整体悬臂结构弹簧，其特征在于，所述的y方向的悬臂梁和z方向的悬臂梁的截面形状既可以是矩形，也可以根据需要加工成其它形状。
6.根据权利要求1所述的一种用于多维缓冲减振的整体悬臂结构弹簧，其特征在于，可以单独使用，也可以并联使用。
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JP5382716B2 (ja) * 2009-10-30 2014-01-08 国立大学法人 東京大学 木質製バネ
CN104595401A (zh) * 2015-01-29 2015-05-06 山西大运汽车制造有限公司 重载自卸车板簧卡箍组合结构
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