CN109790903A - 隔振器的共振频率的调整方法及调整系统、隔振器,以及隔振器的设计方法、设计系统及制造方法 - Google Patents

隔振器的共振频率的调整方法及调整系统、隔振器,以及隔振器的设计方法、设计系统及制造方法 Download PDF

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Abstract

隔振器的共振频率的调整方法,其中,隔振器含有第一至第n个弹性构件群和/或第n+1个弹性构件群,且第一至第n个弹性构件群和/或第n+1个弹性构件群位于在xyz座标系统中的xy平面上,而xyz座标系统中的xy座标系统为在将相对于以振动感受侧构造体或振动源侧构造体的重心为原点的XYZ座标系统的惯性张量设为I时,使XY座标系统绕着Z轴旋转达:θ=tan‑1(2IXY/(IXX‑IYY))的座标系统,且隔振器的共振频率的调整方法含有:在将第一至第n个弹性构件群的刚性Ki设为将第n+1个弹性构件群的刚性Kn+1设为而第一至第n个弹性构件群的x、y座标设为rpi_x、rpi_y时,一面满足∑ki_xxrpi_x=∑ki_yyrpi_y=0,并且∑ki_yyrpi_ xrpi_y=∑ki_xxrpi_xrpi_y=0,一面进行下列步骤中的至少一个步骤:调整第一至第n个弹性构件群的位置,以便使∑(ki_zzrpi_y 2)、∑(ki_yyrpi_x 2)、∑(ki_zzrpi_y 2+ki_yyrpi_x 2)的值变化,而分别使绕着x、y、z轴旋转运动的共振频率偏移的步骤;将第n+1个弹性构件群配置于xyz座标的原点,调节kn+1_xx、kn+1_yy、kn+1_zz的值,而分别使x、y、z轴平移运动的共振频率偏移的步骤。

Description

隔振器的共振频率的调整方法及调整系统、隔振器,以及隔振 器的设计方法、设计系统及制造方法
技术领域
本发明涉及一种隔振器的共振频率的调整方法及调整系统、隔振器,以及隔振器的设计方法、设计系统及制造方法的技术。
背景技术
所谓隔振器是指:设置于振动源侧与振动感受侧之间,以抑制振动的传递的装置。
就隔振器而言,例如已有提出通过增加共振的衰减来降低隔离器的共振的影响的技术(参照下述专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特表2014-535026公报。
发明内容
发明所欲解决的课题
上述专利文献1所揭示的隔振器,既在进行高频率范围的振动隔离的状态,且利用黏弹性材料来衰减共振的影响,但是隔振器本身的数量、重量会因应对象物的大小、重量而增加,即使共振衰减,也不能避免一定准位的共振。
而且,在以往具备有多个弹性构件的隔振器中,为了达成所期望的振动抑制,必须通过试误法多次改变弹性构件的选择、个数、配置等。
因此,本发明的目的之一在于提供防止隔振器的共振,而且不用为了防止共振,而增加隔振器的数量、重量,甚至不用多次改变构成隔振器的弹性构件的选择、个数、配置等的一种隔振器的共振频率的调整方法及调整系统,以及隔振器。
此外,本发明的目的之一在于提供可容易进行不产生共振的隔振器的设计及制造的隔振器的设计方法、设计系统,及制造方法。
解决课题的手段
本发明的一个方式为在一个侧部与振动感受侧构造体或振动源侧构造体接触的隔振器的共振频率的调整方法,并提供一种隔振器的共振频率的调整方法,其中
所述隔振器含有第一至第n(n为3以上的整数)个弹性构件群和/或第n+1个弹性构件群,其各自含有一个或一个以上的弹性构件;
所述第一至第n个弹性构件群和/或第n+1个弹性构件群位于xyz座标系统中的xy平面上;
所述第一至第n个弹性构件群和/或第n+1个弹性构件群中的一个侧部为与所述振动感受侧构造体或振动源侧构造体接触的侧部;
所述xyz座标系统中的xy座标系统为在将对于以所述振动感受侧构造体或振动源侧构造体的重心为原点的XYZ座标系统的惯性张量I设为
时,使XY座标系统绕着Z轴旋转达
的座标系统,且所述xyz座标系统中的z轴为与所述Z轴同轴;
所述隔振器的共振频率的调整方法含有:
在将所述第一至第n个弹性构件群的刚性Ki设为(i=1,2,…,n)
将所述第n+1个弹性构件群的刚性Kn+1设为
且将设所述第一至第n个弹性构件群的所述xy座标系统中的x座标、y座标设为rpi_x、rpi_y时,一面满足
并且
一面进行下列第一至第六步骤中的至少一个步骤,所述第一至第六步骤如下:
(1)调整所述第一至第n个弹性构件群的位置,以使
的值变化,使绕着x轴旋转运动的共振频率偏移的第一步骤;
(2)调整所述第一至第n个弹性构件群的位置,以使
的值变化,使绕着y轴旋转运动的共振频率偏移的第二步骤;
(3)调整所述第一至第n个弹性构件群的位置,以使
的值变化,使绕着z轴旋转运动的共振频率偏移的第三步骤;
(4)将所述第n+1个弹性构件群配置于所述xyz座标的原点,而调节kn+1_xx的值,使x轴平移运动的共振频率偏移的第四步骤;
(5)将所述第n+1个弹性构件群配置于所述xyz座标的原点,而调节kn+1_yy的值,使y轴平移运动的共振频率偏移的第五步骤;
(6)将所述第n+1个弹性构件群配置于所述xyz座标的原点,而调节kn+1_zz的值,使z轴平移运动的共振频率偏移的第六步骤。另外,隔振器的一个侧部为接触振动感受侧构造体的侧部时,隔振器的另一个侧部为接触振动源侧构造体的侧部,而隔振器的一个侧部为接触振动源侧构造体的侧部时,隔振器的另一个侧部为接触振动感受侧构造体的侧部。
所述调整方法中,可设为:n=4,
所述第一及第三弹性构件群位于所述xyz座标系统中的x轴上,所述第二及第四弹性构件群位于所述xyz座标系统中的y轴上;
所述第一步骤为调节所述第二与第四弹性构件群之间的距离,使绕着x轴旋转运动的共振频率偏移的步骤;
所述第二步骤为调节所述第一与第三弹性构件群之间的距离,使绕着y轴旋转运动的共振频率偏移的步骤;
所述第三步骤为调节所述第二与第四弹性构件群之间的距离和/或所述第一与第三弹性构件群之间的距离,使绕着z轴旋转运动的共振频率偏移的步骤。
可设为所述第一与第三弹性构件群的刚性相等,且所述第二与第四弹性构件群的刚性相等,
一面将所述第一及第三弹性构件群与原点对称地配置在所述xyz座标系统的所述x轴上,且将所述第二及第四弹性构件群与原点对称地配置在所述xyz座标系统的所述y轴上,一面进行所述第一至第三步骤中的至少一个步骤。
本发明的一个方式为提供一种隔振器,于一个侧部与振动感受侧构造体或振动源侧构造体接触的隔振器,其中,
所述隔振器含有第一至第n(n为3以上的整数)个弹性构件群和/或第n+1个弹性构件群,其各自含有一个或一个以上的弹性构件;
所述第一至第n个弹性构件群和/或第n+1个弹性构件群位于xyz座标系统中的xy平面上;
所述第一至第n个弹性构件群和/或第n+1个弹性构件群中的一个侧部为与所述振动感受侧构造体或振动源侧构造体接触的侧部;
所述xyz座标系统中的xy座标系统为在将对于以所述振动感受侧构造体或振动源侧构造体的重心为原点的XYZ座标系统的惯性张量I设为
时,使XY座标系统绕着Z轴旋转达
的座标系统,且所述xyz座标系统中的z轴为与所述Z轴同轴;
将所述第一至第n个弹性构件群的刚性Ki设为(i=1,2,…,n)
将所述第n+1个弹性构件群的刚性Kn+1设为:
而将所述第一至第n个弹性构件群的所述xy座标系统中x座标、y座标设为rpi_x、rpi_y时,所述隔振器还含有下列偏移器中的至少一个偏移器:
(1)绕x轴旋转运动共振频率偏移器,为一面满足
并且
一面调整所述第一至第n个弹性构件群的位置,以使
的值变化,使绕着x轴旋转运动的共振频率偏移;
(2)绕y轴旋转运动共振频率偏移器,为一面满足
并且
一面调整所述第一至第n个弹性构件群的位置,以使
的值变化,使绕着y轴旋转运动的共振频率偏移;
(3)绕z轴旋转运动共振频率偏移器,为一面满足
并且
一面调整所述第一至第n个弹性构件群的位置,以使
的值变化,使绕着z轴旋转运动的共振频率偏移;
(4)x轴平移运动共振频率偏移器,为一面满足
并且
一面将所述第n+1个弹性构件群配置于所述xyz座标的原点,调节kn+1_x的值,使x轴平移运动的共振频率偏移;
(5)y轴平移运动共振频率偏移器,为一面满足
并且
一面将所述第n+1个弹性构件群配置于所述xyz座标的原点,调节kn+1_yy的值,使y轴平移运动的共振频率偏移;
(6)z轴平移运动共振频率偏移器,为一面满足
并且
一面将所述第n+1个弹性构件群配置于所述xyz座标的原点,调节kn+1_zz的值,使z轴平移运动的共振频率偏移。
另外,当隔振器的一个侧部为接触振动感受侧构造体的侧部时,隔振器的另一个侧部为接触振动源侧构造体的侧部,隔振器的一个侧部为接触振动源侧构造体的侧部时,隔振器的另一个侧部为接触振动感受侧构造体的侧部。
所述隔振器中,可设为:n=4,
所述第一及第三弹性构件群位于所述xyz座标系统中的x轴上,所述第二及第四弹性构件群位于所述xyz座标系统中的y轴上;
所述绕x轴旋转运动共振频率偏移器为调节所述第二与第四弹性构件群之间的距离,使绕着x轴旋转运动的共振频率偏移的偏移器;
所述绕y轴旋转运动共振频率偏移器为调节所述第一与第三弹性构件群之间的距离,使绕着y轴旋转运动的共振频率偏移的偏移器;
所述绕z轴旋转运动共振频率偏移器为调节所述第二与第四弹性构件群之间的距离和/或所述第一与第三弹性构件群之间的距离,使绕着z轴旋转运动的共振频率偏移的偏移器。
可设为:所述第一与第三弹性构件群的刚性相等,且所述第二与第四弹性构件群的刚性相等,
所述绕x轴旋转运动共振频率偏移器、所述绕y轴旋转运动共振频率偏移器、所述绕z轴旋转运动共振频率偏移器,一面将所述第一及第三弹性构件群与原点对称地配置在所述xyz座标系统的所述x轴上,且将所述第二及第四弹性构件群与原点对称地配置在所述xyz座标系统的所述y轴上,一面进行共振频率的偏移。
本发明的一个方式提供一种隔振器,为一个侧部与振动感受侧构造体或振动源侧构造体接触的隔振器,其具备有:
旋转构件,可绕着旋转轴线旋转;以及
多个弹性构件,可移动地安装于所述旋转构件上。另外,隔振器的一个侧部为接触振动感受侧构造体的侧部时,隔振器的另一个侧部为接触振动源侧构造体的侧部,而隔振器的一个侧部为接触振动源侧构造体的侧部时,隔振器的另一个侧部为接触振动感受侧构造体的侧部。
可设为:能够于所述旋转构件上并且所述旋转轴线上附近的位置安装一个或一个以上的弹性构件。
可设为:所述多个弹性构件含有第一至第四弹性构件群,其各自含有一个或一个以上的弹性构件;
第一至第四弹性构件群中的一个侧部为接触所述振动感受侧构造体或振动源侧构造体的侧部;
所述隔振器还具备有位置调整机构,其可分别独立地调节所述第一与第三弹性构件群之间的距离,及所述第二与第四弹性构件群之间的距离;
连接所述第一及第三弹性构件群的线段与连接所述第二及第四弹性构件群的线段为正交;
所述旋转轴线会通过连接所述第一及第三弹性构件群的线段与连接所述第二及第四弹性构件群的线段的交点。
可设为:所述位置调整机构能够将所述第一与第三弹性构件群之间的距离,和所述第二与第四弹性构件群之间的距离的至少一者调整成各弹性构件群与所述交点的中心的距离为相等。
可设为:在所述交点附近可安装第五弹性构件群,其包含一个或一个以上的弹性构件。
本发明的一个方式提供一种所述隔振器的共振频率的调整方法,为所述隔振器的共振频率的调整方法,其中,
所述多个弹性构件含有第一至第n(n为3以上的整数)个弹性构件群和/或第n+1个弹性构件群,其各自含有一个或一个以上的弹性构件;
所述第一至第n个弹性构件群和/或第n+1个弹性构件群位于所述旋转构件的所述旋转轴线为与z轴同轴的xyz座标系统的xy平面上;
所述第一至第n个弹性构件群和/或第n+1个弹性构件群中的一个侧部为接触所述振动感受侧构造体或振动源侧构造体的侧部;
在将对于以所述振动感受侧构造体或振动源侧构造体的重心为原点的XYZ座标系统的惯性张量设为
时,当配置所述振动感受侧构造体或所述振动源侧构造体,使Z轴与所述旋转构件中的所述旋转轴线一致的情形,
将所述第一至第n个弹性构件群的刚性Ki设为(i=1,2,…,n)
将所述第n+1个弹性构件群的刚性Kn+1设为
而在将所述第一至第n个弹性构件群的所述xy座标系统的x座标、y座标设为rpi_x、rpi_x时,在使XY座标系统绕着Z轴旋转达
的所述xy座标系统中,所述调整方法一面满足
并且
一面进行下列步骤中的至少一个步骤:
(1)调整所述第一至第n个弹性构件群的位置,以使
的值变化,使绕着x轴旋转运动的共振频率偏移的第一步骤;
(2)调整所述第一至第n个弹性构件群的位置,以使
的值变化,使绕着y轴旋转运动的共振频率偏移的第二步骤;
(3)调整所述第一至第n个弹性构件群的位置,以使
的值变化,使绕着y轴旋转运动的共振频率偏移的第三步骤;
(4)将所述第n+1个弹性构件群配置于所述xyz座标的原点,而调节kn+1_xx的值,使x轴平移运动的共振频率偏移的第四步骤;
(5)将所述第n+1个弹性构件群配置于所述xyz座标的原点,而调节kn+1_yy的值,使y轴平移运动的共振频率偏移的第五步骤;
(6)将所述第n+1个弹性构件群配置于所述xyz座标的原点,而调节kn+1_zz的值,使z轴平移运动的共振频率偏移的第六步骤。
本发明的一个方式提供一种隔振器的共振频率的调整方法,为所述隔振器的共振频率的调整方法,其中,
所述多个弹性构件含有第一至第四弹性构件群和/或第五弹性构件群,其各自含有一个或一个以上的弹性构件;
所述第一至第四弹性构件群和/或第五弹性构件群位于所述旋转构件的所述旋转轴线为与z轴同轴的xyz座标系统的xy平面上;
所述第一至第四弹性构件群和/或第五弹性构件群中的一个侧部为接触所述振动感受侧构造体或振动源侧构造体的侧部;
在将对于以所述振动感受侧构造体或所述振动源侧构造体的重心为原点的XYZ座标系统的惯性张量设为
时,配置所述振动感受侧构造体或所述振动源侧构造体,使Z轴与所述旋转构件中的所述旋转轴线一致的情形,所述调整方法含有:
将所述第一至第n个弹性构件群的刚性Ki设为(i=1,2,3,4)
将所述第n+1个弹性构件群的刚性K5设为
而将所述第一至第n个弹性构件群中的所述xy座标系统的x座标、y座标设为rpi_x、rpi_x时,
绕着Z轴使所述旋转构件旋转,以便在使XY座标系统绕着Z轴旋转达
的所述xy座标系统中的x轴、y轴,连接所述第一及第三弹性构件群的线段、连接所述第二及第四弹性构件群的线段一致的步骤;及
将所述第一至第四弹性构件群中的所述xy座标系统的x座标、y座标设为rpi_x、rpi_x时,一面满足
并且
一面进行下列第一至第六步骤中的至少一个步骤:
(1)调节所述第二与第四弹性构件群之间的距离,使绕着x轴旋转运动的共振频率偏移的第一步骤;
(2)调节所述第一与第三弹性构件群之间的距离,使绕着y轴旋转运动的共振频率偏移的第二步骤;
(3)调节所述第二与第四弹性构件群之间的距离和/或所述第一与第三弹性构件群之间的距离,使绕着z轴旋转运动的共振频率偏移的第三步骤;
(4)将所述第n+1个弹性构件群配置于所述xyz座标的原点,调节kn+1_xx的值,使x轴平移运动的共振频率偏移的第四步骤;
(5)将所述第n+1个弹性构件群配置于所述xyz座标的原点,调节kn+1_yy的值,使y轴平移运动的共振频率偏移的第五步骤;
(6)将所述第n+1个弹性构件群配置于所述xyz座标的原点,调节kn+1_zz的值,使z轴平移运动的共振频率偏移的第六步骤。
可为:所述第一与第三弹性构件群的刚性相等,且所述第二与第四弹性构件群的刚性相等,
一面将所述第一及第三弹性构件群与原点对称地配置在所述xyz座标系统的所述x轴上,将所述第二及第四弹性构件群与原点对称地配置在所述xyz座标系统的所述y轴上,一面进行所述第一至第三步骤的至少一个步骤。
本发明的一个方式提供一种隔振器的设计方法,为在一个侧部与振动感受侧构造体或振动源侧构造体接触的隔振器的设计方法,其中,
所述隔振器含有第一至第n(n为3以上的整数)个弹性构件群和/或第n+1个弹性构件群,其含有一个或一个以上的弹性构件;
所述第一至第n个弹性构件群和/或第n+1个弹性构件群为位于xyz座标系统中的xy平面上;
所述第一至第n个弹性构件群和/或第n+1个弹性构件群中的一个侧部为接触所述振动感受侧构造体或振动源侧构造体的侧部;
所述xyz座标系统的xy座标系统为在将对于以所述振动感受侧构造体或振动源侧构造体的重心为原点的XYZ座标系统的惯性张量I设为
时,使XY座标系统绕着Z轴旋转达
的座标系统,且所述xyz座标系统中的z轴为与所述Z轴同轴;
当将所述第一至第n个弹性构件群的刚性Ki设为(i=1,2,…,n)
将所述第n+1个弹性构件群的刚性Kn+1设为
而所述第一至第n个弹性构件群的所述xy座标系统中的x座标、y座标设为rpi_x、rpi_y时,以满足
并且
的方式,设定所述第一至第n个弹性构件群和/或第n+1个弹性构件群的位置。另外,隔振器的一个侧部为接触振动感受侧构造体的侧部时,隔振器的另一个侧部为与振动源侧构造体接触的侧部,而隔振器的一个侧部为接触振动源侧构造体的侧部时,隔振器的另一个侧部为与振动感受侧构造体接触的侧部。
可设为:当所述振动感受侧构造体或振动源侧构造体的质量设为m、所述振动感受侧构造体或振动源侧构造体的重心的所述xyz座标系统中的z座标设为rpi_z,将对于所述xyz座标系统的惯性张量I’设为
时,
所述设计方法含有:
依据对角线性化平移运动方程式
对角线性化旋转运动方程式
来计算出x方向平移运动的共振频率、y方向平移运动的共振频率、z方向平移运动的共振频率、绕着x轴旋转运动的共振频率、绕着y轴旋转运动的共振频率、绕着z轴旋转运动的共振频率的步骤;及
进行下列第一至第六步骤中的至少一个步骤,以使经计算出的所述x方向平移运动的共振频率、所述y方向平移运动的共振频率、所述z方向平移运动的共振频率、所述绕着x轴旋转运动的共振频率、所述绕着y轴旋转运动的共振频率、所述绕着z轴旋转运动的共振频率与有关联于共振的发生的频率不一致,所述第一至第六步骤如下述:(1)调整所述第一至第n个弹性构件群的位置,以使
的值变化,使绕着x轴旋转运动的共振频率偏移的第一步骤;
(2)调整所述第一至第n个弹性构件群的位置,以使
的值变化,使绕着y轴旋转运动的共振频率偏移的第二步骤;
(3)调整所述第一至第n个弹性构件群的位置,以使
的值变化,使绕着z轴旋转运动的共振频率偏移的第三步骤;
(4)将所述第n+1个弹性构件群配置于所述xyz座标的原点,调节kn+1_xx的值,使x轴平移运动的共振频率偏移的第四步骤;
(5)将所述第n+1个弹性构件群配置于所述xyz座标的原点,调节kn+1_yy的值,使y轴平移运动的共振频率偏移的第五步骤;
(6)将所述第n+1个弹性构件群配置于所述xyz座标的原点,调节kn+1_zz的值,使z轴平移运动的共振频率偏移的第六步骤。
所述设计方法中,可设为:n=4,
所述第一及第三弹性构件群位于所述xyz座标系统中的x轴上,所述第二及第四弹性构件群位于所述xyz座标系统中的y轴上;
所述第一步骤为调节所述第二与第四弹性构件群之间的距离,使绕着x轴旋转运动的共振频率偏移的步骤;
所述第二步骤为调节所述第一与第三弹性构件群之间的距离,使绕着y轴旋转运动的共振频率偏移的步骤;
所述第三步骤为调节所述第二与第四弹性构件群之间的距离和/或所述第一与第三弹性构件群之间的距离,使绕着z轴旋转运动的共振频率偏移的步骤。
可设为:所述第一与第三弹性构件群的刚性相等,且所述第二与第四弹性构件群的刚性相等,
一面将所述第一及第三弹性构件群与原点对称地配置在所述xyz座标系统的所述x轴上,且将所述第二及第四弹性构件群与原点对称地配置在所述xyz座标系统的所述y轴上,一面进行所述第一至第三步骤中的至少一个步骤。
本发明的一个方式提供一种隔振器的设计方法,为通过电脑执行的在一个侧部与振动感受侧构造体或振动源侧构造体接触的隔振器的设计方法,其中,
所述隔振器含有第一至第n(n为3以上的整数)个弹性构件群,其各自含有一个或一个以上的弹性构件;
所述第一至第n个弹性构件群位于xyz座标系统中的xy平面上;
所述第一至第n个弹性构件群和/或第n+1个弹性构件群中的一个侧部为接触所述振动感受侧构造体或振动源侧构造体的侧部;
所述xyz座标系统的xy座标系统为将对于以所述振动感受侧构造体或振动源侧构造体的重心为原点的XYZ座标系统的惯性张量I设为
时,使XY座标系统绕着Z轴旋转达
的座标系统,且所述xyz座标系统中的z轴为与所述Z轴同轴;
所述设计方法含有:
设定对于以所述振动感受侧构造体或振动源侧构造体的重心为原点的XYZ座标系统的惯性张量I的步骤;
设定所述弹性构件群的数量n的步骤;
设定所述第一至第n个弹性构件群的刚性Ki(i=1,2,…,n)
的步骤;以及
将所述第一至第n个弹性构件群中的所述xy座标系统的x座标、y座标设为rpi_x、rpi_y时,以满足
并且
的方式,设定所述第一至第n个弹性构件群的位置的步骤。另外,隔振器的一个侧部为接触振动感受侧构造体的侧部时,隔振器的另一个侧部为接触振动源侧构造体的侧部,而隔振器的一个侧部为与振动源侧构造体接触的侧部时,隔振器的另一个侧部为接触振动感受侧构造体的侧部。
可还含有:设定所述振动感受侧构造体或振动源侧构造体的质量m的步骤;
设定所述振动感受侧构造体或振动源侧构造体的重心的所述xyz座标系统的z座标rpi_z的步骤;
设定对于所述xyz座标系统的惯性张量I’
的步骤;
设定关联于共振的发生的频率的步骤;
依据对角线性化平移运动方程式
对角线性化旋转运动方程式:
计算出x方向平移运动的共振频率、y方向平移运动的共振频率、z方向平移运动的共振频率、绕着x轴旋转运动的共振频率、绕着y轴旋转运动的共振频率、绕着z轴旋转运动的共振频率的步骤;及
进行下列第一至第六步骤中的至少一个步骤,以使经计算出的所述x方向平移运动的共振频率、所述y方向平移运动的共振频率、所述z方向平移运动的共振频率、所述绕着x轴旋转运动的共振频率、所述绕着y轴旋转运动的共振频率、所述绕着z轴旋转运动的共振频率与经设定的所述共振的发生所关联的频率不一致,所述第一至第六步骤如下述:
(1)调整设定所述第一至第n个弹性构件群的位置,以使
的值变化,使绕着x轴旋转运动的共振频率偏移的第一步骤;
(2)调整设定所述第一至第n个弹性构件群的位置,以使
的值变化,使绕着y轴旋转运动的共振频率偏移的第二步骤;
(3)调整设定所述第一至第n个弹性构件群的位置,以使
的值变化,使绕着z轴旋转运动的共振频率偏移的第三步骤;
(4)设定所述第n+1个弹性构件群的刚性Kn+1
将所述第n+1个弹性构件群配置于所述xyz座标的原点,调节kn+1_xx的值,使x轴平移运动的共振频率偏移的第四步骤;
(5)设定所述第n+1个弹性构件群的刚性Kn+1
将所述第n+1个弹性构件群配置于所述xyz座标的原点,调节kn+1_yy的值,使y轴平移运动的共振频率偏移的第五步骤;
(6)设定所述第n+1个弹性构件群的刚性Kn+1
将所述第n+1个弹性构件群配置于所述xyz座标的原点,调节kn+1_zz的值,使z轴平移运动的共振频率偏移的第六步骤。
可还含有:
设定所述振动感受侧构造体或振动源侧构造体的质量m的步骤;
设定所述振动感受侧构造体或振动源侧构造体的重心的所述xyz座标系统的z座标rpi_z的步骤;
设定对于所述xyz座标系统的惯性张量I为
的步骤;
依据对角线性化平移运动方程式
对角线性化旋转运动方程式
计算出x方向平移运动的共振频率、y方向平移运动的共振频率、z方向平移运动的共振频率、绕着x轴旋转运动的共振频率、绕着y轴旋转运动的共振频率、绕着z轴旋转运动的共振频率的步骤;
显示经设定的所述第一至第n个弹性构件群的位置,与经计算出的所述x方向平移运动的共振频率、所述y方向平移运动的共振频率、所述z方向平移运动的共振频率、所述绕着x轴旋转运动的共振频率、所述绕着y轴旋转运动的共振频率、所述绕着z轴旋转运动的共振频率的步骤;
提示从经计算出的所述x方向平移运动的共振频率、所述y方向平移运动的共振频率、所述z方向平移运动的共振频率、所述绕着x轴旋转运动的共振频率、所述绕着y轴旋转运动的共振频率、所述绕着z轴旋转运动的共振频率当中,选择输入要偏移的共振频率的步骤;以及
有选择输入所述偏移的共振频率时,因应经选择的所述偏移的共振频率,进行下列第一至第六步骤中的至少一个步骤;
(1)调整设定所述第一至第n个弹性构件群的位置,以使
的值变化,使绕着x轴旋转运动的共振频率偏移的第一步骤;
(2)调整设定所述第一至第n个弹性构件群的位置,以使
的值变化,使绕着y轴旋转运动的共振频率偏移的第二步骤;
(3)调整设定所述第一至第n个弹性构件群的位置,以使
的值变化,使绕着z轴旋转运动的共振频率偏移的第三步骤;
(4)设定所述第n+1个弹性构件群的刚性Kn+1
将所述第n+1个弹性构件群配置于所述xyz座标的原点,调节kn+1_xx的值,使x轴平移运动的共振频率偏移的第四步骤;
(5)设定所述第n+1个弹性构件群的刚性Kn+1
将所述第n+1个弹性构件群配置于所述xyz座标的原点,调节kn+1_yy的值,使y轴平移运动的共振频率偏移的第五步骤;
(6)设定所述第n+1个弹性构件群的刚性Kn+1
将所述第n+1个弹性构件群配置于所述xyz座标的原点,调节kn+1_zz的值,使z轴平移运动的共振频率偏移的第六步骤。
所述设计方法中,可设为:n=4,
所述第一及第三弹性构件群位于所述xyz座标系统中的x轴上,所述第二及第四弹性构件群为所述xyz座标系统中的y轴上;
所述第一步骤为调节所述第二与第四弹性构件群之间的距离,使绕着x轴旋转运动的共振频率偏移的步骤;
所述第二步骤为调节所述第一与第三弹性构件群之间的距离,使绕着y轴旋转运动的共振频率偏移的步骤;
所述第三步骤为调节所述第二与第四弹性构件群之间的距离和/或所述第一与第三弹性构件群之间的距离,使绕着z轴旋转运动的共振频率偏移的步骤。
可设为:所述第一与第三弹性构件群的刚性相等,且所述第二与第四弹性构件群的刚性相等,
一面将所述第一及第三弹性构件群与原点对称地配置在所述xyz座标系统的所述x轴上,且将所述第二及第四弹性构件群与原点对称地配置在所述xyz座标系统的所述y轴上,一面进行所述第一至第三步骤中的至少一个步骤。
可设为:设定对于所述xyz座标系统的惯性张量I’的步骤为:根据对于所述XYZ座标系统的惯性张量I所计算出的步骤。
可设为:所述设计方法还含有设定弹性构件群配置可能范围的步骤;
所述第一至第n个弹性构件群的位置的设定为在所述弹性构件群配置可能范围内所进行。
可设为:将经设定的所述第一至第n个弹性构件群的位置与所述弹性构件群配置可能范围一并显示。
可设为:将经设定的所述第一至第n个弹性构件群的位置与所述x轴及y轴一并显示。
所述设计方法中,可设为n=4,
所述第一及第三弹性构件群位于所述xyz座标系统的x轴上,所述第二及第四弹性构件群位于所述xyz座标系统的y轴上;
所述第一步骤为调节所述第二与第四弹性构件群之间的距离,使绕着x轴旋转运动的共振频率偏移的步骤;
所述第二步骤为调节所述第一与第三弹性构件群之间的距离,使绕着y轴旋转运动的共振频率偏移的步骤;
所述第三步骤为调节所述第二与第四弹性构件群之间的距离和/或所述第一与第三弹性构件群之间的距离,使绕着z轴旋转运动的共振频率偏移的步骤;
所述设计方法还含有:
可区别显示要使经选择的所述偏移的共振频率偏移而需要位置调节的弹性构件群与没有需要位置调节的弹性构件群,且显示表示位置调整方向的线段的步骤。
可设为:所述第一与第三弹性构件群的刚性相等,所述第二与第四弹性构件群的刚性相等,
一面输入有使所述第一及第三弹性构件群的一者在所述x轴上移动的指示的情形,将另一者的弹性构件群与原点对称地配置、显示,且输入有使所述第二及第四弹性构件群的一者在所述y轴上移动的指示的情形,将另一者的弹性构件群与原点对称地配置、显示,一面进行所述第一至第三步骤中的至少一个步骤。
本发明的一个方式,提供一种程序,为使电脑执行所述隔振器的设计方法。
本发明的一个方式,提供存储媒体存储所述程序。
本发明的一个方式,提供一种隔振器的制造方法,其含有:
根据所述设计方法设计隔振器的步骤;以及
制造经设计的所述隔振器的步骤。
本发明的一个方式,提供一种隔振器的制造方法,其含有:
根据所述设计方法设计隔振器的步骤;以及
制造安装有经设计的所述隔振器的构造物的步骤。
本发明的一个方式提供一种隔振器的设计系统,为在一个侧部与振动感受侧构造体或振动源侧构造体接触的隔振器的设计系统,其中,
所述隔振器含有第一至第n(n为3以上的整数)个弹性构件群,其各自含有一个或一个以上的弹性构件;
所述第一至第n个弹性构件群位于xyz座标系统中的xy平面上;
所述第一至第n个弹性构件群和/或第n+1个弹性构件群中的一个侧部为接触所述振动感受侧构造体或所述振动源侧构造体的侧部;
所述xyz座标系统的xy座标系统为在将对于以所述振动感受侧构造体或振动源侧构造体的重心为原点的XYZ座标系统的惯性张量I设为
时,使XY座标系统绕着Z轴旋转达
的座标系统,且所述xyz座标系统中的z轴为与所述Z轴同轴,
所述设计系统含有:
惯性张量惯性张量设定部,设定对于以所述振动感受侧构造体或所述振动源侧构造体的重心为原点的XYZ座标系统的惯性张量I;
弹性构件群数设定部,设定所述弹性构件群的数量n;
刚性设定部,设定所述第一至第n个弹性构件群的刚性Ki(i=1,2,…,n)
弹性构件群位置设定部,所述第一至第n个弹性构件群中的所述xy座标系统的x座标、y座标设为rpi_x、rpi_y时,一面满足
并且
一面设定所述第一至第n个弹性构件群的位置。另外,隔振器的一个侧部为接触振动感受侧构造体的侧部时,隔振器的另一个侧部为接触振动源侧构造体的侧部,而隔振器的一个侧部为接触振动源侧构造体的侧部时,隔振器的另一个侧部为接触振动感受侧构造体的侧部。。
可还含有:
刚体质量设定部,设定所述振动感受侧构造体或振动源侧构造体的质量m;
刚体重心座标设定部,设定所述振动感受侧构造体或振动源侧构造体的重心的所述xyz座标系统的z座标rpi_z
转换惯性张量设定部,设定对于所述xyz座标系统的惯性张量I’为
共振频率算出部,依据对角线性化平移运动方程式
对角线性化旋转运动方程式
计算出x方向平移运动的共振频率、y方向平移运动的共振频率、z方向平移运动的共振频率、绕着x轴旋转运动的共振频率、绕着y轴旋转运动的共振频率、绕着z轴旋转运动的共振频率;
共振关联频率设定部,设定有关联于共振的发生的频率;及
弹性构件群位置调节部,进行下列第一至第六处理中的至少一个处理,以使经计算出的所述x方向平移运动的共振频率、所述y方向平移运动的共振频率、所述z方向平移运动的共振频率、所述绕着x轴旋转运动的共振频率、所述绕着y轴旋转运动的共振频率、所述绕着z轴旋转运动的共振频率与经设定的有关联于所述共振的发生的频率不一致,所述第一至第六处理包含:
(1)调整设定所述第一至第n个弹性构件群的位置,以使
的值变化,使绕着x轴旋转运动的共振频率偏移的第一处理;
(2)调整设定所述第一至第n个弹性构件群的位置,以使
的值变化,使绕着y轴旋转运动的共振频率偏移的第二处理;
(3)调整设定所述第一至第n个弹性构件群的位置,以使
的值变化,使绕着z轴旋转运动的共振频率偏移的第三处理;
(4)设定所述第n+1个弹性构件群的刚性Kn+1
将所述第n+1个弹性构件群配置于所述xyz座标的原点,调节kn+1_xx的值,使x轴平移运动的共振频率偏移的第四处理;
(5)设定所述第n+1个弹性构件群的刚性Kn+1
将所述第n+1个弹性构件群配置于所述xyz座标的原点,调节kn+1_yy的值,使y轴平移运动的共振频率偏移的第五处理;
(6)设定所述第n+1个弹性构件群的刚性Kn+1
将所述第n+1个弹性构件群配置于所述xyz座标的原点,调节kn+1_zz的值,使z轴平移运动的共振频率偏移的第六处理。
可还含有:
刚体质量设定部,设定所述振动感受侧构造体或振动源侧构造体的质量m;
刚体重心座标设定部,设定所述振动感受侧构造体或振动源侧构造体的重心的所述xyz座标系统的z座标rpi_z
转换惯性张量设定部,设定对于所述xyz座标系统的惯性张量I为
共振频率算出部,依据对角线性化平移运动方程式:
对角线性化旋转运动方程式
来计算出x方向平移运动的共振频率、y方向平移运动的共振频率、z方向平移运动的共振频率、绕着x轴旋转运动的共振频率、绕着y轴旋转运动的共振频率、绕着z轴旋转运动的共振频率;
弹性构件群配置显示部,显示经设定的所述第一至第n个弹性构件群的位置,及经计算出的所述x方向平移运动的共振频率、所述y方向平移运动的共振频率、所述z方向平移运动的共振频率、所述绕着x轴旋转运动的共振频率、所述绕着y轴旋转运动的共振频率、所述绕着z轴旋转运动的共振频率;
共振频率选择输入部,提示从经计算出的所述x方向平移运动的共振频率、所述y方向平移运动的共振频率、所述z方向平移运动的共振频率、所述绕着x轴旋转运动的共振频率、所述绕着y轴旋转运动的共振频率、所述绕着z轴旋转运动的共振频率当中,选择输入要偏移的共振频率;以及
弹性构件群位置调节部,有选择输入所述要偏移的共振频率时,因应经选择的所述偏移的共振频率,执行下列第一至第六处理的至少一个处理:
(1)调整设定所述第一至第n个弹性构件群的位置,以使
的值变化,使绕着x轴旋转运动的共振频率偏移的第一处理;
(2)调整设定所述第一至第n个弹性构件群的位置,以使
的值变化,使绕着y轴旋转运动的共振频率偏移的第二处理;
(3)调整设定所述第一至第n个弹性构件群的位置,以使
的值变化,使绕着z轴旋转运动的共振频率偏移的第三处理;
(4)设定所述第n+1个弹性构件群的刚性Kn+1
将所述第n+1个弹性构件群配置于所述xyz座标的原点,调节kn+1_xx的值,使x轴平移运动的共振频率偏移的第四处理;
(5)设定所述第n+1个弹性构件群的刚性Kn+1
将所述第n+1个弹性构件群配置于所述xyz座标的原点,调节kn+1_yy的值,使y轴平移运动的共振频率偏移的第五处理;
(6)设定所述第n+1个弹性构件群的刚性Kn+1
将所述第n+1个弹性构件群配置于所述xyz座标的原点,调节kn+1_zz的值,使z轴平移运动的共振频率偏移的第六处理。
所述设计系统中,可设为:n=4,
所述第一及第三弹性构件群位于所述xyz座标系统的x轴,所述第二及第四弹性构件群位于所述xyz座标系统的y轴上;
所述第一处理为调节所述第二与第四弹性构件群之间的距离,使绕着x轴旋转运动的共振频率偏移的处理;
所述第二处理为调节所述第一与第三弹性构件群之间的距离,使绕着y轴旋转运动的共振频率偏移的处理;
所述第三处理为调节所述第二与第四弹性构件群之间的距离和/或所述第一与第三弹性构件群之间的距离,使绕着z轴旋转运动的共振频率偏移的处理。
可设为:
所述第一与第三弹性构件群的刚性相等,所述第二与第四弹性构件群的刚性相等,
一面将所述第一及第三弹性构件群与原点对称地配置在所述xyz座标系统的所述x轴上,且将所述第二及第四弹性构件群与原点对称地配置在所述xyz座标系统的所述y轴上,一面进行所述第一至三处理中的至少一个处理。
可设为:所述转换惯性张量设定部根据对于所述XYZ座标系统的惯性张量I来计算出惯性张量I。
可设为:所述设计系统还含有弹性构件群配置可能范围设定部,其设定弹性构件群配置可能范围;
所述第一至第n个弹性构件群的位置的设定为在所述弹性构件群配置可能范围内所进行。
可设为:所述弹性构件群配置显示部将经设定的所述第一至第n个弹性构件群的位置与所述弹性构件群配置可能范围一并显示。
可设为:所述弹性构件群配置显示部将经设定的所述第一至第n个弹性构件群的位置与所述x轴及y轴一并显示。
所述设计系统中,可设为:n=4;
所述第一及第三弹性构件群位于所述xyz座标系统的x轴上,所述第二及第四弹性构件群位于所述xyz座标系统的y轴上;
所述第一处理为调节所述第二与第四弹性构件群之间的距离,使绕着x轴旋转运动的共振频率偏移的处理;
所述第二处理为调节所述第一与第三弹性构件群之间的距离,使绕着y轴旋转运动的共振频率偏移的处理;
所述第三处理为调节所述第二与第四弹性构件群之间的距离和/或所述第一与第三弹性构件群之间的距离,使绕着z轴旋转运动的共振频率偏移的处理;
所述弹性构件群配置显示部将要使经选择的所述要偏移的共振频率偏移而需要位置调节的弹性构件群,与没有需要位置调节的弹性构件群区别显示,且显示表示位置调整方向的线。
可设为:
所述第一与第三弹性构件群的刚性相等,所述第二与第四弹性构件群的刚性相等,
一面在输入有使所述第一及第三弹性构件群的一者在所述x轴上移动的指示的情形,将另一者的弹性构件群与原点对称地配置、显示,且在输入有使所述第二及第四弹性构件群的一者在所述y轴上移动的指示的情形,将另一者的弹性构件群与原点对称地配置、显示,一面进行所述第一至第三处理中的至少一个处理。
在本说明书及权利要求的范围中,所谓「有关联于共振的发生的频率」意指在振动源侧构造体-隔振器-振动感受侧构造体的系统中,在使振动源作动时的振动感受侧构造体的振动响应中,共振现象发生的频率或假定共振现象发生的频率。
发明效果
根据本发明的隔振器的共振频率的调整方法及调整系统,以及隔振器,可防止隔振器的共振,甚至因此不需增加隔振器的数量、重量,而且还无需多次改变构成隔振器的弹性构件的选择、个数、配置等。
而且,根据本发明的隔振器的设计方法、设计系统,及制造方法,可容易进行不产生共振的隔振器的设计及制造。
附图说明
图1为显示隔振器的解析模式的图。
图2为显示XYZ座标系统的定义的图。
图3为显示xy座标系统的定义的图。
图4为显示满足条件2的配置的一个例子的图。
图5A为显示满足条件2的配置的一个例子的图。
图5B为显示满足条件2的配置的一个例子的图。
图5C为显示满足条件2的配置的一个例子的图。
图6A为显示于xy平面的原点附近追加配置以x方向刚性为支配性的弹性构件的构成的图。
图6B为显示配置于xy平面的原点附近的弹性构件的数量与x方向平移运动的共振频率的关系的曲线的一个例子。
图7为显示配置于xy平面的原点附近的弹性构件的数量与y方向平移运动的共振频率的关系的曲线的一个例子。
图8为显示配置于xy平面的原点附近的弹性构件的数量与z方向平移运动的共振频率的关系的曲线的一个例子。
图9A为显示调整y轴上的弹性构件间的距离的图。
图9B为显示y轴上的弹性构件间距离与绕着x轴旋转运动的共振频率的关系的曲线的一个例子。
图10A为显示调整x轴上的弹性构件间的距离的图。
图10B为显示x轴上的弹性构件间距离与绕着x轴旋转运动的共振频率的关系的曲线的一个例子。
图11A为显示调整菱形大小的图。
图11B为显示菱形的一边长度与绕着z轴旋转运动的共振频率的关系的曲线的一个例子。
图12为显示振动传递率与振动输入关于频率的关系的曲线的一个例子。
图13为本发明的第一实施方式的隔振器1的顶面示意图。
图14A为本发明的第一实施方式的隔振器的共振频率的调整方法的流程图。
图14B为本发明的第一实施方式的隔振器的共振频率的调整方法的流程图。
图15为本发明的第二实施方式的隔振器5的立体图。
图16为本发明的第二实施方式的隔振器5的A-A剖面图。
图17为本发明的第二实施方式的于隔振器安装振动感受侧构造体,与振动源侧构造体的状态的侧视图。
图18为显示本发明的第二实施方式的隔振器的旋转构件的旋转方法的一个例子的图。
图19A为本发明的第二实施方式的隔振器的共振频率的调整方法的流程图。
图19B为本发明的第二实施方式的隔振器的共振频率的调整方法的流程图。
图20A为本发明的第三实施方式的隔振器的设计方法的流程图。
图20B为本发明的第三实施方式的隔振器的设计方法的流程图。
图21为显示本发明的第四实施方式的隔振器的设计系统的整体构成的图。
图22为显示本发明的第四实施方式的隔振器设计系统的硬件构成的例子的图。
图23A为本发明的第四实施方式的隔振器设计系统的设计处理的流程图。
图23B为本发明的第四实施方式的隔振器设计系统的设计处理的流程图。
图23C为本发明的第四实施方式的隔振器设计系统的设计处理的流程图。
图24为显示本发明的第五实施方式的隔振器的设计系统的整体构成的图。
图25A为本发明的第五实施方式的隔振器设计系统的设计处理的流程图。
图25B为本发明的第五实施方式的隔振器设计系统的设计处理的流程图。
图25C为本发明的第五实施方式的隔振器设计系统的设计处理的流程图。
图26为本发明的第五实施方式的隔振器设计系统的显示画面的一个例子。
具体实施方式
以下,一面参照附图,一面说明本发明的几个例示性的实施方式。(隔振器的共振频率的调整方法的原理)
首先,参照图1说明本发明的隔振器的共振频率的调整方法的原理。
<解析模式与运动方程式>
图1为隔振器的解析模式的图。在这个解析模式中,构成隔振器的弹性构件的一端是与固定隔振器的基底座连接。并且,弹性构件的另一端连接着属于刚体的振动感受侧构造体。刚体也可是振动源侧构造体。
在此,于表1显示以下所用的各记号的定义。
【表1】
<拉格朗日(LaGrange)的运动方程式的导出>
在图1所示的解析模式,系统的动能T、系统的位能(potential energy)U分别如下。
由此,拉格朗日函数(Lagrangian)L成为
因此,拉格朗日量的运动方程式可如以下的方式导出。
对各项计算,形成为:
其中,展开式子时使用以下的定义。
具体而言,E(Θ)为显示从振动感受侧构造体座标系统转换成惯性座标系统用的座标转换矩阵,Eu(Θ)为显示角速度ω与欧拉角的时间微分的关系的转换矩阵。
在此,假设I没有时间变化,而且为了数学式的简略化,且便于说明,Er(Θ)定义如下。
当展开式子并计算,由于为:
所以系统的平移运动方程式、旋转运动方程式可分别如以下方式导出。
<平移运动方程式>
<旋转运动方程式>
<运动方程式的线性化>
对于在前项导出的拉格朗日量的运动方程式,假设[rg]<<1、[Θ]<<1的细微位移,将运动方程式线性化。当忽略二次以上的微小量,则运动方程式可以下的形式描述。
其中,依据
,可得
[Eu(Θ)]T[I][[Eu(Θ)]]≈[I]
而且,根据细微位移的条件,也可视作为:
1,Θ2,Θ3]≈[Θx,Θy,Θz]
<固有值的导出>
以矩阵的形式整理前项中的经线性化的运动方程式,则以下述的形式导出运动方程式。对于所述Meff、Keff,计算出固有值,从而求得系统的固有振动频率。
其中,
此外,[0]显示三行三列的零矩阵,[1]显示三行三列的单位矩阵。
<线性运动方程式的对角化>
由前项中的运动方程式得知在仅简单地配置弹性构件时由于各个弹性构件的运动会耦合,所以难以自由地设计共振频率。因此,弹性构件的刚性与振动感受侧构造体的质量特性定义如下,并进一步展开式子。
为了使各轴的运动尽可能地独立,尽可能地将经导出的下述运动方程式对角线化。
首先,就平移运动方程式中的项,考虑将
予以对角化,
且将
予以零矩阵化,则得
根据弹性构件的配置限制,而为
但是如果能够以成为
的方式配置,则可设为
因此,可对平移运动有关的项式尽可能地对角化。
接着,考虑将属于旋转运动方程式的项
予以零矩阵化,
且将
予以对角线化,若如上述以设为
为前提,则成为
在上述中,如果能设成惯性乘积=0,则可设为
但是,仅利用振动感受侧构造体的设计,将所有的惯性乘积设为零(使机械轴与惯性主轴完全一致)是不实际的。因此,通过隔振器的设计,来充分将至少一个惯性乘积减至充分地小于主轴的值。通过隔离器的设计无法减小的惯性乘积,则通过振动感受侧构造体的设计来设计成充分地小于主轴的值。
通过振动感受侧构造体的设计和隔离器的设计,
若考虑设为:Ix’x’、Iy’y’、Iz’z’>>Ix’y’、Iy’z’、Iz’z’的情形,此时,就二次的微小量,可设为
(k,l,m,n=x,y,z并且m≠n)。
根据上式,惯性张量与其逆矩阵可以近似为
从而成为:
此外,在同样的前提下,可设为
因此,如果
则成为
尽可能消除各轴方向的平移运动与绕着各轴的旋转运动的耦合的结果,可变形为
,而分别整理平移运动方程式与旋转运动方程式,则可导出如下式。
<对角线性化平移运动方程式>
<对角线性化旋转运动方程式>
在运动方程式中,m、Ixx、Iyy、Izz为由振动感受侧构造体的质量特性所决定的参数。
进一步,考虑刚体的重心位置足够低(rpi_z≈0)
的情形,来解方程式(3)、(4)。此时,运动方程式可完全地对角化,而成为
。这意味着6自由度的运动方程式可利用独立的1自由度系统的运动方程式
来改写,且该共振频率f为
因此,6自由度运动的共振频率分别如以下列表2所示求得。
【表2】
上述参数是从刚体的重心位置足够低的情形所导出的参数,但在不能忽略重心高度的情形也同样为决定共振频率值时的支配性的参数。
因此,当满足
(1)通过隔离器的功能,来将至少一个惯性乘积减至充分小于主轴的值(通过感受性机器的设计与隔离器设计,设成Ixx、Iyy、Izz>>Ixy、Ixz、Iyz)(条件1),
(2)
并且
(条件2)
的条件时,由于m、Ixx、Iyy、Izz为由振动感受侧构造体的质量特性所决定的值,可得知x方向平移运动的共振频率、y方向平移运动的共振频率、z方向平移运动的共振频率、绕着x轴旋转运动的共振频率、绕着y轴旋转运动的共振频率、绕着z轴旋转运动的共振频率分别可通过设定、调整显示在上述表2的项式的值而予以偏移(shift)。
因此,分别检查上述条件1、条件2。
<关于条件1>
现在,将配置有各弹性构件的平面规定为XY平面。而且,规定以与XY平面呈垂直的轴为Z轴方向,且以将振动感受侧构造体的重心位置与Z轴平行地投影至XY平面而得的点为原点的XYZ座标系统(参照图2)。
将对XYZ座标系统所规定的振动感受侧构造体的惯性张量定义为:
而考虑对Z旋转θ的座标转换。此时,若若取θ为
,就可对扰动感受性机器定义设IXY为零的座标轴。
因此,定义将XY轴旋转θ的轴为xy轴时,通过在xy平面上配置各弹性构件,从而可满足条件1(参照图3)。
<关于条件2>
弹性构件的只要配置成可以满足上述条件2即可。另外,为了规定安装面,弹性构件必须为三个以上。关于具体的配置,以下显示假设采用全部相同的弹性构件的情形的例子。
(1)使用三个弹性构件的情形
如图4所示的配置会满足条件2。弹性构件的个数虽为最少,但是例如在调整绕着x轴的旋转运动的共振频率时,会需要改变三个弹性构件全部的配置。
(2)四个的情形
例如,如图5A所示的菱形配置,如图5B所示的长方形配置,如图5C所示的梯形配置会满足条件2。此时,为了使绕着x轴及y轴的旋转运动的共振频率个别地偏移,优选的是需要变更配置的弹性构件的数量为最少。如此的配置,如图5A所示的菱形配置,可通过改变呈对角的两个弹性构件之间的距离来进行调整。
接着,检查各共振频率的调整方式。
(1)x方向平移运动共振频率的调整
如上述的表2所示,为了使x方向平移运动的共振频率偏移,只要调整
的值即可。由于配置于xy平面的原点的弹性构件满足上述条件1,所以就调整此值的一个方法,考虑于xy平面的原点附近配置一个或一个以上x方向的刚性为支配性的弹性构件。此时,可配置具有与期望的共振频率的调整宽度相对应的x方向的刚性的弹性构件,或配置与期望的共振频率的调整宽度相对应的数量的弹性构件。另外,在这个方法中,可仅朝增加共振频率的方向调整。
如图6A显示在菱形配置弹性构件时,于xy平面的原点附近追加配置x方向刚性支配性的弹性构件的构成的图。此外,图6B显示于xy平面的原点附近配置的弹性构件的数量与x方向平移运动的共振频率的关系的曲线的一个例子。
(2)y方向平移运动共振频率的调整
如上述表2所示,为了使x方向平移运动的共振频率偏移,只要调整
的值即可。由于配置于xy平面的原点的弹性构件满足上述条件1,所以就调整此值的一个方法,考虑于xy平面的原点附近配置一个或一个以上y方向的刚性为支配性的弹性构件。此时,可配置具有与期望的共振频率的调整宽度相对应的y方向的刚性的弹性构件,或配置与期望的共振频率的调整宽度相对应的数量的弹性构件。另外,在这个方法中,可仅朝增加共振频率的方向调整。图7显示于xy平面的原点附近配置的弹性构件的数量和y方向平移运动的共振频率的关系的曲线的一个例子。
(3)z方向平移运动共振频率的调整
如上述表2所示,为了使x方向平移运动的共振频率偏移,只要调整
的值即可。由于配置于xy平面的原点的弹性构件满足上述条件1,所以就调整此值的一个方法,考虑于xy平面的原点附近配置一个或一个以上z方向的刚性为支配性的弹性构件。此时,可配置具有与期望的共振频率的调整宽度相对应的z方向的刚性的弹性构件,或配置与期望的共振频率的调整宽度相对应的数量的弹性构件。另外,在这个方法中,可仅朝增加共振频率的方向调整。图8显示于xy平面的原点附近配置的弹性构件的数量和z方向平移运动的共振频率的关系的曲线的一个例子。
(4)绕着x轴旋转运动共振频率的调整
如上述表2所示,为了使绕着x轴旋转运动的共振频率偏移,只要调整
的值即可,但这是通过调整配置于xy平面的各弹性构件的z方向的刚性ki_zz和/或y座标rpi_y而达成。
例如,在如上述的图5A所示的相同的弹性构件的菱形配置中,考如图9A所示,考虑x轴上的弹性构件保持在初始状态而固定,通过调整y轴上的弹性构件间的距离来调整
则y轴上的弹性构件之间的距离与绕着x轴旋转运动的共振频率的关系会如图9B所示。也就是,若缩小弹性构件之间的距离共振频率会减小,若放大弹性构件之间的距离则共振频率会增加。
在此,根据刚体的重心高低会随着模式形状(旋转模式与平移模式)的替换,而存在着难以设定共振频率的区域(设定不可区域)。
(5)绕着y轴旋转运动共振频率的调整
如上述表2所示,为了使绕着y轴旋转运动的共振频率偏移,只要调整
的值即可,但这是通过调整配置于xy平面的各弹性构件的z方向的刚性ki_zz和/或x座标rpi_x而达成。
例如,在如上述的图5A所示的相同的弹性构件的菱形配置中,如图10A所示,考虑y轴上的弹性构件保持在初始状态而固定,通过调整x轴上的弹性构件之间的距离来调整
则x轴上的弹性构件之间的距离与绕着y轴旋转运动的共振频率的关系会如图10B所示。也就是,若缩小弹性构件之间的距离则共振频率会减小,若放大弹性构件之间的距离则共振频率会增加。
在此,根据刚体的重心高低会随着模式形状(旋转模式与平移模式)的替换,而存在着难以设定共振频率的区域(设定不可区域)。
(6)绕着z轴旋转运动共振频率的调整
如上述表2所示,为了使绕着z轴旋转运动的共振频率偏移,只要调整
的值即可,但这是通过调整配置于xy平面的各弹性构件的x方向的刚性ki_xx、y方向的刚性ki_yy、x座标rpi_x和/或y座标rpi_y而达成。
为简单起见,例如,在如上述的图5A所示的相同的弹性构件的菱形配置中,如图11A所示,考虑通过使初始状态的菱形配置在相似的形状变化来调整
则在与初始状态的菱形配置相似的形状中,菱形的一边的长度与绕着z轴旋转运动的共振频率的关系会如图11B所示。也就是,在与初始状态的菱形配置相似的形状中,若缩小菱形的一边的长度则共振频率会减小,若放大菱形的一边的长度则共振频率会增加。
通过上述的调整方式,可分别个别地调整各共振频率,但针对使用这些调整方式,来防止隔振器的共振所需的共振频率的调整方法的例子。
图12显示应用隔振器时的振动传递率与振动输入关于频率的关系的曲线的一个例子。实线显示应用隔振器时的传动传递率,虚线显示振动输入。
在通过隔振器的应用会获得在高频率范围较大的特性,而原理上,在低频率范围会出现x方向平移运动的共振频率、y方向平移运动的共振频率、z方向平移运动的共振频率、绕着x轴旋转运动的共振频率、绕着y轴旋转运动的共振频率、绕着z轴旋转运动的共振频率的六个共振频率。另一方面,在低频率范围的振动输入中会存在A、B、C的三个峰值。
振动输入的峰值A偏离所有的共振频率而不会造成问题,但振动输入的峰值B与绕着y轴旋转共振频率一致,且振动输入的峰值C与y方向平移运动共振频率一致。因此,由于振动响应=振动输入×振动传递率,结果会出现很大的响应。
所以,个别地调整各共振频率的方式为有效方式。在本例中,通过使用上述(2)的调整方式来使绕着y轴旋转运动的共振频率偏移,并且使用上述(5)的调整方式来使y方向平移运动的共振频率偏移,可使由放大区域所造成的振动响应抑制到最小限度。
(第一实施方式)
图13为本发明的第一实施方式的隔振器1的顶面示意图。隔振器1具备有:框架10、第一滑动构件11、第二滑动构件12、第三滑动构件13、第四滑动构件14、第一弹性构件15、第二弹性构件16、第三弹性构件17,以及第四弹性构件18。
框架10具备有:第一框架部101、第二框架部102、第三框架部103、第四框架部104,以及第五框架部105。第一框架部101、第二框架部102、第三框架部103为彼此成平行的直线状的框架部,且第四框架部104、第五框架部105为与第一至第三框架部101至103正交方向彼此成平行的直线状的框架部。由第一、第三、第四,及第五框架部101、103、104、105构成框架10的矩形的外周部。此外,第二框架部10配置于连接第四框架部104的中点与第五框架部105的中点的线上。第二框架部102的中心部形成可安装弹性构件19。
第一至第四滑动构件11至14分别具备有:直线状的第一滑动构件本体11a和第一滑动板11b、直线状的第二滑动构件本体12a和第一滑动板12b、直线状的第三滑动构件本体13a和第三滑动板13b,以及直线状的第四滑动构件本体14a和第四滑动板14b。
第一及第四滑动构件本体11a、14a配置于第二框架部102与第三框架部103之间,且分别可沿着与第二及第三框架部102、103延伸方向成平行的方向滑动地与第二及第三框架部103连接。第一滑动构件11配置于第四滑动构件14的第五框架部105侧。第二及第三滑动构件本体12a、13a配置于第一框架部101与第二框架部102之间,且分别可沿着与第一及第二框架部101、102延伸方向成平行的方向滑动地与第一及第二框架部101、102连接。第二滑动构件12配置于第三滑动构件13的第五框架部105侧。
此外,第一至第四滑动板11b至14b分别可沿着与第一至第四滑动构件本体11b至14a延伸方向成平行的方向滑动地与第一至第四滑动板11a至14a连接。并且,第一至第四滑动板11至14a分别安装有第一至第四弹性构件15至18。
通过如此的构成,在利用第二框架部102、第三框架部103、第四框架部104、第五框架部105所包围的区域内,可调节第一弹性构件15、第四弹性构件18的位置成任意的位置。而且,在利用第一框架部101、第二框架部102、第四框架部104、第五框架部105所包围的区域内,可调节第二弹性构件16、第三弹性构件16的位置于任意的位置。
第一至第四弹性构件15至18之上,以直接或经由安装构件的方式,安装或不安装未图示的振动感受侧构造体,而使第一至第四弹性构件15至18与振动感受侧构造体接触,而在框架10中的与安装第一至第四弹性构件15至18之侧相对的一侧,以直接或经由安装构件的方式,安装或不安装未图示的振动感受侧构造体,而使框架10与振动感受侧构造体接触。
以上的装置构成为前提,参照图14的流程图,以下说明本发明的第一实施方式的隔振器的共振频率的调整方法。
首先,将隔振器1安装至振动源侧构造体(S11)。
接着,在将对于以振动感受侧构造体的重心为原点的XYZ座标系统的惯性张量设为
时,振动感受侧构造体的重心的投影到框架10所张出的平面的投影点成为第二框架部102的中心点,并以使第四及第五框架部104、105延伸的方向与X轴成平行,并且第一至第三框架部101至103延伸的方向与Y轴成平行的方式,对框架10安装震动感受侧构造体。(S12)。
并且,量测使振动源作动时的振动感受侧构造体的振动响应的频率特性(S13)。
当与x方向平移运动的共振频率、y方向平移运动的共振频率、z方向平移运动的共振频率、绕着x轴旋转运动的共振频率、绕着y轴旋转运动的共振频率、绕着z轴旋转运动的共振频率中的任一者一致的频率中,于所量测的振动响应中存在有共振现象时,从隔振器1拆卸振动感受侧构造体,进行如以下的共振频率调整(S14)。
在使XY座标系统绕着Z轴旋转达:
的xy座标系统中,将第一至第四弹性构件15至18的刚性Ki(i=1,2,3,4)设为
将第五弹性构件的刚性K5设为
并将第一至第五弹性构件15至19的xy座标系统中的x座标、y座标设为rpi_x、rpi_y时,一面满足上述的条件2,一面进行下列的调整使各共振频率偏移。
(1)当在与x方向旋转运动的共振频率一致的频率存在有振动输入时,调整第一至第四弹性构件15至18的位置,以使
的值变化。
(2)当在与y方向旋转运动的共振频率一致的频率存在有振动输入时,调整第一至第四弹性构件15至18的位置,以使
的值变化。
(3)当在与z方向旋转运动的共振频率一致的频率存在有振动输入时,调整第一至第四弹性构件15至18的位置,以使
的值变化。
(4)当在与x方向平移运动的共振频率一致的频率存在有振动输入时,于第二框架部102的中心部安装沿x方向具有支配性的刚性的第五弹性构件19。
(5)当在与y方向平移运动的共振频率一致的频率存在有振动输入时,于第二框架部102的中心部安装沿y方向具有支配性的刚性的第五弹性构件19。
(6)当在与z方向平移运动的共振频率一致的频率存在有振动输入时,于第二框架部102的中心部安装沿z方向具有支配性的刚性的第五弹性构件19。
各共振频率的调整后,再次与步骤S12同样地,将振动感受侧构造体安装至隔振器1(S15)。
具体而言,当使第一弹性构件15及第三弹性构件17位于x轴上,第二弹性构件16及第四弹性构件18位于y轴上时,就上述(1)的调整,可调节第二弹性构件16与第四弹性构件18之间的距离L2,来使绕着x轴旋转运动的共振频率偏移,就上述(2)的调整,可调节第一弹性构件15与第三弹性构件17之间的距离L1,来使绕着y轴旋转运动的共振频率偏移,就上述(3)的调整,可调节第二弹性构件16与第四弹性构件18之间的距离L2和/或第一弹性构件15与第三弹性构件17之间的距离,来使绕着z轴旋转运动的共振频率偏移。该情形,也可取代对弹性构件间的距离的调整和/或除此之外,通过该弹性构件本体的刚性的调整,置换成刚性不同的弹性构件或弹性构件的追加,而调整弹性构件的刚性。
根据本实施方式,可分别个别地调整原理上发生的x方向平移运动的共振频率、y方向平移运动的共振频率、z方向平移运动的共振频率、绕着x轴旋转运动的共振频率、绕着y轴旋转运动的共振频率、绕着z轴旋转运动的共振频率的六个共振频率。
因此,当在上述的共振频率当中具有与共振的发生相关联的频率一致的情形,可通过使该共振频率偏移,防止隔振器的共振,甚至因此不需增加隔振器的数量、重量,而且还无需多次改变构成隔振器的弹性构件的选择、个数、配置等。
此外,可因应振动源机器或振动感受性机器的开发的进程,来进行与已研发的振动源机器或振动感受性机器相对应的共振防止。于是,因此减少了振动源机器或振动感受性机器的设计的重构。
在上述实施方式中,配置于第二框架部102的中心部以外的弹性构件的数量为四个,但也可为三个,也可增加滑动部件的数量,并配置任意的适当数量的弹性构件,而一面满足上述的条件2,一面进行各共振频率的调整。
此外,在上述实施方式中,配置于各位置的弹性构件的数量为一个,但也可于各位置配置多个弹性构件。
(第二实施方式)
图15、图16分别为本发明的第二实施方式的隔振器5的立体图、A-A剖面图。图17为本发明的第二实施方式的于隔振器安装振动感受侧构造体与振动源侧构造体的状态的侧视图。图18为显示本发明的第二实施方式的隔振器的旋转构件的旋转方法的一个例子的图。隔振器5具备有:第一弹性构件51、第二弹性构件52、第三弹性构件53、第四弹性构件54、第五弹性构件55、旋转构件56、外环框架57、第一滑动部58、第二滑动部59、第三滑动部60以及第四滑动部61。
第一至第四弹性构件51至54为含有橡胶的弹性构件,且可采用含有弹簧的弹性构件等任意的适当的弹性构件,但以水平方向及垂直方向的刚性均等的弹性构件为优选。而且,第五弹性构件55可采用含有橡胶的弹性构件、含有弹簧的弹性构件等任意的适当的弹性构件。
旋转构件56具有圆板状的形状,该圆板状具有从旋转构件56周缘降低的第一筒状部560,且于旋转构件56的振动源侧构造体4侧的主面的中心部形成有凸状部568。并且,于旋转构件56的另一侧的主面的中心形成有定位销孔561,该定位销孔561为沿含有凸状部568的厚度方向贯穿旋转构件56。旋转构件56如后述方式,能够绕着通过其中心,且与其主面正交的旋转轴线旋转。而且,在旋转构件56形成有:由从与旋转构件56的中心相隔预定的距离的位置沿径向延伸的一对狭缝所构成的第一位置调整狭缝562、第二位置调整狭缝563、第三位置调整狭缝564,及第四位置调整狭缝565。第一及第三位置调整狭缝562、564配置于通过旋转构件56的中心的同一直线上,第二及第四位置调整狭缝563、565与该直线正交,且配置于通过旋转构件56的中心的同一直线上。
第一至第四滑动部58至61分别具备有矩形的第一至第四弹性构件安装板58a至61a及矩形的第一至第四位置固定板58b至61b。于第一弹性构件安装板58a及第一位置固定板58b分别于四角落形成有螺丝孔,第一弹性构件安装板58a与第一位置固定板58b彼此通过螺栓58c结合,以隔着旋转构件56而相向。关于第二至第四弹性构件安装板59a至61a与第二至第四位置固定板59b至61b也同样地分别通过螺栓59c至61c而结合。
在如上述的构成中,当松弛各弹性构件安装板与各位置固定板的由螺栓所进行的结合时,第一至第四滑动部58至61分别能够经由第一至第四位置调整狭缝562至565,而相对于旋转构件56进行滑动,且能够从第一至第四位置调整狭缝562至565的一端移动至另一端。而且,当锁紧结合各弹性构件安装板与各位置固定板的螺栓时,可对旋转构件56固定第一至第四滑动部58至61。
第一至第四滑动部58至61之上,分别通过螺丝安装第一至第四弹性构件51至54。因此,第一至第四弹性构件51至54的位置能够分别在第一至第四位置调整狭缝562至565的一端到另一端间调节。也就是,在以通过旋转构件56的旋转轴线的旋转构件56的中心为交点的正交的两条线段中,能够分别独立地调节第一与第三弹性构件51、53之间的距离L1及第二与第四弹性构件52、54之间的距离L2。
外环框架57的形状为圆筒状的形状,且在其端部具有:以朝径向内方与外方的两方突出方式形成的凸缘部571、以及从凸缘部571上升的第二筒状部572。在凸缘部571的径向外方的部分,通过隔开预定的间隔来形成固定孔571a,该固定孔571a是用来对振动源侧构造体4以螺丝固定外环框架57的固定孔。而且,在第二筒状部572也通过隔开预定的间隔来形成沿圆周方向延伸的第二角度调整狭缝573。
旋转构件56的第一筒状部560置放在外环框架57中的凸缘部571的径向内方的部分之上,旋转构件56形成为能够绕着通过其中心,且与其主面正交的旋转轴线旋转,且进行旋转角度的调节。在本实施方式中,如图18所示,通过定位销65贯通旋转构件56的第一定位销孔561,及形成在要对外环框架57安装的振动源侧构造体4的第二定位销孔41,可高精度地使旋转构件56旋转,且进行旋转角度的调节。另外,不言而喻,即便不使用定位销,也可使旋转构件56旋转。
在旋转构件56的第一筒状部560,通过隔开预定的间隔来形成沿圆周方向延伸的第一角度调整狭缝566。通过利用螺帽572b锁紧贯通该第一角度调整狭缝566及外环框架57的第二角度调整狭缝572的螺栓572a,可对外环框架57固定进行旋转角度调整的旋转构件56。
在旋转构件56的弹性构件安装侧的主面的中心部形成有用来固定弹性构件安装板62的螺丝孔,可经由弹性构件安装板62来对旋转构件56安装第五弹性构件55。
以上的装置构成为前提,参照图19的流程图,以下说明本发明的第二实施方式的隔振器的共振频率的调整方法。
首先,将隔振器5安装至振动源侧构造体4(S21)。
接着,在将对于以振动感受侧构造体3的重心为原点的XYZ座标系统的惯性张量设为
时,以Z轴与旋转构件56的旋转轴线一致的方式,对隔振器5安装振动感受侧构造体3(S22)。
并且,量测使振动源作动时之振动感受侧构造体的振动响应的频率特性(S23)。
当与x方向平移运动的共振频率、y方向平移运动的共振频率、z方向平移运动的共振频率、绕着x轴旋转运动的共振频率、绕着y轴旋转运动的共振频率、绕着z轴旋转运动的共振频率中的任一者一致的频率的振动响应中,于所测量的振动响应存在有共振现象时,从隔振器5拆卸振动感受侧构造体3,进行如以下的共振频率调整(S24)。
首先,将第一至第四弹性构件51至54的刚性Ki设为(i=1,2,3,4)
将第五弹性构件55的刚性K5设为
而将第一至第五弹性构件51至55的xy座标系统中的x座标、y座标设为rpi_x、rpi_x时,使旋转构件56绕着其旋转轴线旋转,以在使XY座标系统绕着Z轴旋转达:
的xy座标系统中的x轴、y轴,使连接第一及第三弹性构件51、53的线段与连接第二及第四弹性构件52、54的线段为一致(S25)。
接着,一面满足上述的条件2,一面进行下列的调整使各共振频率偏移(S26)。
(1)当在与x方向旋转运动的共振频率一致的频率存在有振动输入时,调节第二与第四弹性构件52、54之间的距离L2。
(2)当在与y方向旋转运动的共振频率一致的频率存在有振动输入时,调节第一与第三弹性构件51、53之间的距离L1。
(3)当在与z方向旋转运动的共振频率一致的频率存在有振动输入时,调节第二与第四弹性构件52、54之间的距离L2和/或第一与第三弹性构件51、53之间的距离L1。
(4)当在与x方向平移运动的共振频率一致的频率存在有振动输入时,于旋转构件56的中心,经由弹性构件安装板62安装沿x方向具有支配性的刚性的第五弹性构件55。
(5)当在与y方向平移运动的共振频率一致的频率存在有振动输入时,于旋转构件56的中心,经由弹性构件安装板62安装沿y方向具有支配性的刚性的第五弹性构件55。
(6)当在与z方向平移运动的共振频率一致的频率存在有振动输入时,于旋转构件56的中心,经由弹性构件安装板62安装沿z方向具有支配性的刚性的第五弹性构件55。
在此,当第一与第三弹性构件51、53的刚性相等,且第二与第四弹性构件52、54的刚性相等时,通过一面将第一及第三弹性构件51、53,以及第二及第四弹性构件52、54配置成对旋转构件56的中心呈对称,一面进行(1)至(3)的调整,可满足上述的条件1。在此,若弹性构件的位置调整机构设为能够任意将第一与第三弹性构件51、53之间的距离L1,及第二与第四弹性构件52、54之间的距离L2的至少一者调整成旋转构件56的中心与各弹性构件群的距离相等的适当的机构,则变得更容易调整。
各共振频率的调整后,再次以Z轴与旋转构件56的旋转轴线一致的方式,对隔振器5安装振动感受侧构造体3(S27)。
通过如此的构成,本实施方式除了第一实施方式的优点外,还具有以下的优点。也就是,在第一实施方式中,必须同时地进行θ与弹性构件的位置的调节的复杂的调节,由于根据本实施方式,可一次对全部的弹性构件进行θ的调节,之后可进行弹性构件的位置调节,所以可容易地进行各共振频率的调整。
在上述实施方式中,配置于旋转构件56的中心以外的弹性构件的数量为四个,但也可以通过改变位置调整狭缝的数量或配置,或采用其他任意的适当的机构,并配置任意个适当数量的弹性构件,一面满足上述的条件2,一面进行各共振频率的调整。
此外,在上述实施方式中,虽调节弹性构件间的距离,但也可取代对弹性构件间的距离的调节和/或除此之外,通过该弹性构件本体的刚性的调整、置换成刚性不同的弹性构件或弹性构件的追加,而调节弹性构件的刚性。
此外,在上述实施方式中,配置于各位置的弹性构件的数量为一个,但也可于各位置配置多个弹性构件。
(第三实施方式)
参照图20的流程图,以下说明本发明的第三实施方式的隔振器的设计方法。另外,在本实施方式中,隔振器也可为仅以三个以上的弹性构件所构成。
要设计的隔振器含有各自含有一个或一个以上的弹性构件的第一至第n(n为3以上的整数)个弹性构件群和/或第n+1个弹性构件群,且第一至第n个弹性构件群和/或第n+1个弹性构件群位于xyz座标系统中的xy平面上,第一至第n个弹性构件群和/或第n+1个弹性构件群中的一个侧部为连接振动感受侧构造体或振动源侧构造体的侧部,且xyz座标系统中的xy座标系统为在将对于以振动感受侧构造体或振动源侧构造体的重心为原点的XYZ座标系统的惯性张量I设为
时,使XY座标系统绕着Z轴旋转达:
的座标系统,且xyz座标系统的z轴与Z轴为同轴。
在如此的前提,首先,将第一至第n个弹性构件群的刚性Ki设为(i=1,2,…,n)
将第n+1个弹性构件群的刚性Kn+1设为
而将所述第一至第n个弹性构件群的所述xy座标系统中的x座标、y座标设为rpi_x、rpi_y时,以满足上述的条件2的方式,设定第一至第n个弹性构件群和/或第n+1个弹性构件群的位置(S31)。
接着,将振动感受侧构造体或振动源侧构造体的质量设为m,将振动感受侧构造体或振动源侧构造体的重心的xyz座标系统中的z座标设为rpi_z,将对于xyz座标系统的惯性张量I’设为
时,由上述的(3)式的对角线性化平移运动方程式,与上述的(4)式的对角线性化旋转运动方程式,计算出x方向平移运动的共振频率、y方向平移运动的共振频率、z方向平移运动的共振频率、绕着x轴旋转运动的共振频率、绕着y轴旋转运动的共振频率、绕着z轴旋转运动的共振频率(S32)。
当经计算出的各共振频率,与在振动源侧构造体-隔振器-振动感受侧构造体的系统中,使振动源作动时的振动感受侧构造体的振动响应中,属于发生共振现象的频率或假定共振现象发生的频率的与有关联于共振的发生的频率不一致的情形会结束,而一致的情形前进到下一个步骤(S33)。
经计算出的各共振频率与有关联于共振的发生的频率一致的情形,进行下列第一步骤至第六步骤中的至少一个步骤(S34),以使经计算出的各共振频率与有关联于共振的发生的频率不一致,所述第一步骤至第六步骤如下:
(1)调整第一至第n个弹性构件群的位置,以使
的值变化,使绕着x轴旋转运动的共振频率偏移的第一步骤;
(2)调整第一至第n个弹性构件群的位置,以使
的值变化,使绕着y轴旋转运动的共振频率偏移的第二步骤;
(3)调整第一至第n个弹性构件群的位置,以使
的值变化,使绕着z轴旋转运动的共振频率偏移的第三步骤;
(4)将第n+1个弹性构件群配置于xyz座标的原点,而调节kn+1_xx的值,使x轴平移运动的共振频率偏移的第四步骤;
(5)将第n+1个弹性构件群配置于xyz座标的原点,而调节kn+1_yy的值,使y轴平移运动的共振频率偏移的第五步骤;
(6)将第n+1个弹性构件群配置于所述xyz座标的原点,而调节kn+1_zz的值,使z轴平移运动的共振频率偏移的第六步骤。
在步骤S34中,当设为n=4时,第一弹性构件15及第三弹性构件17位于x轴上,第二弹性构件16及第四弹性构件18位于y轴上时,就上述(1)的调整,可调节第二弹性构件16与第四弹性构件18之间的距离L2,来使绕着x轴旋转运动的共振频率偏移,就上述(2)的调整,可调节第一弹性构件15与第三弹性构件17之间的距离L1,来使绕着y轴旋转运动的共振频率偏移,就上述(3)的调整,可调节第二弹性构件16与第四弹性构件18之间的距离L2和/或第一弹性构件15与第三弹性构件17之间的距离,来使绕着z轴旋转运动的共振频率偏移。该情形,也可取代对弹性构件间的距离的调节和/或除此之外,通过该弹性构件本体的刚性的调整,置换成刚性不同的弹性构件或弹性构件的追加等,来调节弹性构件的刚性。
此时,进一步,当第一与第三弹性构件群的刚性相等,且第二与第四弹性构件群的刚性相等时,也可一面将第一及第三弹性构件群与原点对称地配置在xyz座标系统的x轴上,将第二及第四弹性构件群与原点对称地配置在xyz座标系统的y轴上,一面进行第一至第三步骤的至少一个步骤。
并且,可制造安装有根据以上的设计方法所设计的隔振器的构造体。
根据本实施方式,可分别个别地调整原理上发生的x方向平移运动的共振频率、y方向平移运动的共振频率、z方向平移运动的共振频率、绕着x轴旋转运动的共振频率、绕着y轴旋转运动的共振频率、绕着z轴旋转运动的共振频率的六个共振频率。
因此,当在上述的共振频率当中具有与共振的发生相关联的频率一致的情形,可通过使该共振频率偏移,防止隔振器的共振。
此外,可因应振动源机器或振动感受性机器的开发的进程,来进行与已研发的振动源机器或振动感受性机器相对应的共振防止。于是,因此减少了振动源机器或振动感受性机器的设计的重构。
特别是,可既考虑与共振的发生相关联的频率,且一面确认弹性构件群的数量、配置、刚性等一面进行隔振器的设计。此时,不用使用CAD数据等的详细的设计信息,而可从要安装隔振器的振动感受侧构造体或振动源侧构造体的惯性张量、重量、重心高度,来确认上述六个共振频率、弹性构件群的数量、配置、刚性等。
此外,即使仅在满足上述的步骤S31的条件2的弹性构件群的配置设定,特别是菱形配置的情形也还会有当之后还需要调整的情形,可仅沿相对向的弹性构件群之间的方向调整相对向的弹性构件群之间的距离的优点。
(第四实施方式)
图21为显示本发明的第四实施方式的隔振器的设计系统的整体构成的图。隔振器设计系统7具备有:惯性张量惯性张量设定部701、刚体质量设定部703、刚体重心座标设定部705、弹性构件群数设定部707、弹性构件群刚性设定部711、转换惯性张量设定部715、共振关联频率设定部717、共振频率算出部719、弹性构件群位置调节部721,以及弹性构件群追加部723。隔振器设计系统7可例如为服务器、PC、智能手机或平板电脑等移动设备。隔振器设计系统7并不限定此,可为适当的任意的装置。而且,隔振器设计系统7不需构成为一个物理性的装置,也可由多个物理性的装置来构成。另外,在本实施方式中,隔振器也可仅由三个以上的弹性构件来构成。
惯性张量惯性张量设定部701根据来自使用者的输入等,来设定对于以与隔振器接触的振动感受侧构造体或振动源侧构造体的重心为原点的XYZ座标系统的惯性张量I。
刚体质量设定部703根据来自使用者的输入等,来设定与隔振器接触的振动感受侧构造体或振动源侧构造体的质量m(S403)。
刚体重心座标设定部705根据来自使用者的输入等,来设定与隔振器接触的振动感受侧构造体或振动源侧构造体的重心中的xyz座标系统的z座标rpi_z
弹性构件群数设定部707根据来自使用者的输入等,来设定弹性构件群的数量n。
弹性构件群刚性设定部711根据来自使用者的输入等,将第一至第n个弹性构件群的刚性Ki(i=1,2,…,n)设为
转换惯性张量设定部715通过来自使用者所输入、自对于XYZ座标系统的惯性张量I的转换,将对于xyz座标系统的惯性张量设定为
共振关联频率设定部717根据来自使用者的输入等,来设定与共振的发生有关联的频率。
共振频率算出部719根据经设定的上述各参数的值,由上述的(3)式的对角线性化平移运动方程式与上述的(4)式的对角线性化旋转运动方程式,计算出x方向平移运动的共振频率、y方向平移运动的共振频率、z方向平移运动的共振频率、绕着x轴旋转运动的共振频率、绕着y轴旋转运动的共振频率及绕着z轴旋转运动的共振频率。
弹性构件群位置调整部721,在将第一至第n个弹性构件群的xy座标系统中的x座标、y座标设为rpi_x、rpi_y时,一面满足上述的条件2,一面如后述方式使共振频率偏移,以便使经算出的各共振频率不与有关联于经设定的共振的发生的频率一致。
弹性构件群追加部723在上述的调整中,当必须使x轴平移运动、y轴平移运动、z轴平移运动的共振频率偏移时,于xyz座标的原点配置第n+1个弹性构件群,调节kn+1_xx、kn+1_yy、kn+1_zz的值,进行使各共振频率偏移的弹性构件群的追加配置。
图22为显示本实施方式的隔振器设计系统7的硬件构成的例子的图。隔振器设计系统7含有:CPU70a、RAM70b、ROM70c、外部存储器70d、输入部70e、输出部70f,以及通信部70g。RAM70b、ROM70c、外部存储器70d、输入部70e、输出部70f、通信部70g经由系统总线(BUS)70h与CPU70a连接。
CPU70a统合地控制与系统总线70h连接的各装置。
ROM70c或外部存储器70d内存储有属于CPU70a的控制程序的BIOS或OS,用来实现电脑执行的功能所需的各种程序或数据等。
RAM70b发挥作为CPU的主存储器或作业区域等功能。CPU70a从ROM70c或外部存储器70d载入执行处理时所需的程序等至RAM70b,并通过执行载入的程序来实现各种动作。
外部存储器70d例如由快闪存储器、硬盘、DVD-RAM、USB存储器等所构成。
输入部70e受理来自使用者的操作指示等。输入部70e例如由输入按钮、键盘、指针、送话器、无线遥控器、麦克风、照相机等的输入装置所构成。
输出部70f输出由CPU70a所处理的数据,或存储于RAM70b、ROM70c或外部存储器70d的数据。输出部70f例如由CRT显示装置、LCD、有机电致发光板、打印机、喇叭等的输出装置所构成。
通信部70g为用来经由网络直接与外部机器连接、通信的界面。通信部70g例如由序列界面、LAN界面等的界面所构成。
显示在图21的隔振器设计系统7的各部是存储在ROM70c或外部存储器70d的各种程序通过以CPU70a、RAM70b、ROM70c、外部存储器70d、输入部70e、输出部70f、通信部70g等作为资源来使用而实现。
在以上的系统构成为前提,参照图21、23等,以下说明本发明的第四实施方式的隔振器设计系统的设计处理的例子。图23为本实施方式的隔振器设计系统的设计处理的流程图。
要设计的隔振器含有:各自含有一个或一个以上的弹性构件的第一至第n(n为3以上的整数)个弹性构件群和/或第n+1个弹性构件群,且第一至第n个弹性构件群和/或第n+1个弹性构件群位于xyz座标系统中的xy平面上,第一至第n个弹性构件群和/或第n+1个弹性构件群中的一个侧部为连接振动感受侧构造体或振动源侧构造体的侧部,且xyz座标系统中的xy座标系统在将对于以振动感受侧构造体或振动源侧构造体的重心为原点的XYZ座标系统的惯性张量I设为
时,使XY座标系统绕着Z轴旋转达:
的座标系统,且xyz座标系统的z轴与所述Z轴为同轴。
在如此的前提,首先,根据来自使用者的输入等,惯性张量设定部701设定对于以与隔振器接触的振动感受侧构造体或振动源侧构造体的重心为原点的XYZ座标系统的惯性张量I(S401)。
而且,根据来自使用者的输入等,刚体质量设定部703设定与隔振器接触的振动感受侧构造体或振动源侧构造体的质量m(S403)。
而且,根据来自使用者的输入等,刚体重心座标设定部705设定与隔振器接触的振动感受侧构造体或振动源侧构造体的重心的xyz座标系统的z座标rpi_z(S405)。
而且,根据来自使用者的输入等,弹性构件群数设定部707设定弹性构建群的数量n(S407)。
而且,根据来自使用者的输入等,弹性构件群刚性设定部711设定第一至第n个弹性构件群的刚性Ki(i=1,2,…,n)为:
(S409)。
而且,转换惯性张量设定部715通过来自使用者的输入,自对于XYZ座标系统的惯性张量I的转换,将对于xyz座标系统的惯性张量设定为:
(S413)。
而且,根据来自使用者的输入等,共振关联频率设定部717设定与共振的发生有关联的频率(S415)。
于是,共振频率算出部719根据经设定的上述各参数的值,由上述的(3)式的对角线性化平移运动方程式与上述的(4)式的对角线性化旋转运动方程式,计算出x方向平移运动的共振频率、y方向平移运动的共振频率、z方向平移运动的共振频率、绕着x轴旋转运动的共振频率、绕着y轴旋转运动的共振频率及绕着z轴旋转运动的共振频率(S417)。
在经算出的各共振频率不与有关联于经设定的共振的发生的频率一致的情形会结束,而在一致的情形则前进到下一个步骤(S418)。
经计算出的各频率与有关联于共振的发生的频率一致的情形,弹性构件群位置调整部721将第一至第n个弹性构件群的xy座标系统的x座标、y座标设为rpi_x、rpi_y时,一面满足上述的条件2,一面进行以下的调节,设定第一至第n个弹性构件群的位置,以使经计算出的各共振频率与有关联于经设定的共振的发生的频率不一致(S419)。
(1)调整设定第一至第n个弹性构件群的位置,以使
的值变化,使绕着x轴旋转运动的共振频率偏移。
(2)调整设定第一至第n个弹性构件群的位置,以使
的值变化,使绕着y轴旋转运动的共振频率偏移。
(3)调整设定第一至第n个弹性构件群的位置,以使
的值变化,使绕着z轴旋转运动的共振频率偏移。
(4)弹性构件群刚性设定部711根据来自使用者的输入等,设定第n+1个弹性构件群的刚性Kn+1
而弹性构件群追加部723将第n+1个弹性构件群配置于xyz座标的原点,且调节kn+1_xx的值,使x轴平移运动的共振频率偏移。
(5)刚性设定部711根据来自使用者的输入等,设定第n+1个弹性构件群的刚性Kn+1
而弹性构件群追加部723将第n+1个弹性构件群配置于xyz座标的原点,且调节kn+1_yy的值,使y轴平移运动的共振频率偏移。
(6)刚性设定部711根据来自使用者的输入等,设定第n+1个弹性构件群的刚性Kn+1
而弹性构件群追加部723将第n+1个弹性构件群配置于xyz座标的原点,且调节kn+1_zz的值,使z轴平移运动的共振频率偏移。
特别是,当n=4时,当设为第一弹性构件15及第三弹性构件17位于x轴上,第二弹性构件16及第四弹性构件18位于y轴上时,就上述(1)的调整,可调节第二弹性构件16与第四弹性构件18之间的距离L2,来使绕着x轴旋转运动的共振频率偏移,就上述(2)的调整,可调节第一弹性构件15与第三弹性构件17之间的距离L1,来使绕着y轴旋转运动的共振频率偏移,就上述(3)的调整,可调节第二弹性构件16与第四弹性构件18之间的距离L2和/或第一弹性构件15与第三弹性构件17之间的距离,来使绕着z轴旋转运动的共振频率偏移。该情形,也可取代对弹性构件间的距离的调节和/或除此之外,通过该弹性构件本体的刚性的调整,置换成刚性不同的弹性构件或弹性构件的追加等,来调节弹性构件的刚性。
此时,进一步,当第一与第三弹性构件群的刚性相等,且第二与第四弹性构件群的刚性相等时,也可一面将第一及第三弹性构件群与原点对称地配置在xyz座标系统的x轴上、将第二及第四弹性构件群与原点对称地配置在xyz座标系统的y轴上,一面进行第一至第三步骤的至少一个步骤。
并且,可制造安装有根据以上的设计方法所设计的隔振器的构造体。
通过如此的构成,本实施方式除了第三实施方式的优点外,还具有以下的优点。也就是,能够避免与共振的发生有关联的频率,而自动地设计弹性构件群的配置。
(第五实施方式)
图24为显示本发明的第五实施方式的隔振器的设计系统的整体构成的图。参照该图24,说明本发明的第五实施方式的隔振器设计系统的构成。在图24中,就与图21对应的部分标示相同的附图标记,且省略与第四实施方式重复的说明。另外,在本实施方式中,隔振器也可仅以三个以上的弹性构件来构成。
隔振器设计系统7具备有:惯性张量设定部701、刚体质量设定部703、刚体重心座标设定部705、弹性构件群数设定部707、弹性构件群刚性设定部711、转换惯性张量设定部715、共振频率算出部719、弹性构件群位置调节部721、弹性构件群追加部723、弹性构件群配置可能范围设定部725、弹性构件群初始配置设定部727、弹性构件群配置显示部729、显示部731及共振频率选择输入部733。
弹性构件群配置可能范围设定部725根据来自使用者的输入等,设定弹性构件群配置可能范围。
弹性构件群初始配置设定部727计算出满足上述条件2的第一至第n个弹性构件群的初始配置。
弹性构件群配置显示部729显示经设定的第一至第n个弹性构件群的位置,与通过共振频率算出部719所算出的各共振频率。而且,当选择了要偏移的共振频率时,能够区别显示:要使经选择的共振频率偏移而需要位置调整的弹性构件群与没有需要位置调整的弹性构件群,且显示表示位置调整方向的线。
显示部731为显示器等,显示着各种数据。
共振频率选择输入部733提示从通过共振频率算出部719所算出的各共振频率当中,选择输入要偏移的共振频率。
在以上的系统构成为前提,参照图21、23等,以下说明本发明的第五实施方式的隔振器设计系统的设计处理的例子。图25为本实施方式的隔振器设计系统的设计处理的流程图。此外,图26为本实施方式的隔振器设计系统的显示画面的一个例子。
到步骤509为止,由于与第四实施方式中的步骤S401至S409相同故省略其说明,在本实施方式中,举例通过弹性构件群数设定部707设定弹性构件的数量为四,而且通过弹性构件群刚性设定部711就第一至第四弹性构件71至74设定相等刚性的情形进行说明。
通过由使用者输入,于XY平面中的弹性构件群配置可能范围,例如指定顶点(1000mm,600mm)、(-1000mm,600mm)、(-1000mm,-600mm)、(1000mm,-600mm)的矩形范围,由此弹性构件群配置可能范围设定部725设定弹性构件群配置可能范围76(S512)。
而且,转换惯性张量设定部715通过来自使用者的输入、来自对于XYZ座标系统的惯性张量I的转换,将对于xyz座标系统的惯性张量设定为
(S513)。
共振频率算出部719根据经设定的上述各参数的值,由上述的(3)式的对角线性化平移运动方程式与上述的(4)式的对角线性化旋转运动方程式,计算出x方向平移运动的共振频率、y方向平移运动的共振频率、z方向平移运动的共振频率、绕着x轴旋转运动的共振频率、绕着y轴旋转运动的共振频率,及绕着z轴旋转运动的共振频率(S517)。
而且,弹性构件群初始配置设定部727计算出在第一及第三弹性构件71、73配置于x轴上、第二及第四弹性构件72、74配置于y轴上的菱形配置中,菱形在弹性构件群配置可能范围内最扩大的配置,例如第一弹性构件71的y座标成为最大的配置,作为初始配置(S519)。
弹性构件群配置显示部729会将要设定为初始配置的第一至第四弹性构件71至74的位置与xy座标系统的x轴和y轴以及弹性构件群配置可能范围76一并显示在显示器等的显示部73的显示画面70,且于显示画面70显示通过共振频率算出部719所算出的各共振频率(S521)。
共振频率选择输入部733会分别于通过共振频率算出部719所算出的各共振频率的左旁显示复选框78,提示从各共振频率当中,选择输入要偏移的共振频率(S523)。
当没有输入选择要偏移的共振频率的情形会结束,有输入选择要偏移的共振频率的情形则前进到下一个步骤(S525)。
使用者观看显示的经算出的各共振频率,当具有与共振相关联的频率相同或接近的频率的情形,通过鼠标对该共振频率的复选框输入确认。以下,以对绕着y轴旋转运动的共振频率输入确认时为例进行说明。
如此,当有输入选择要偏移的共振频率的情形,弹性构件群配置显示部729区别显示要使经选择的共振频率偏移而需要位置调节的弹性构件群与没有需要位置调节的弹性构件群,且显示表示位置调整方向的线段(S527)。在本实施方式中闪烁显示使绕着y轴旋转运动的共振频率偏移而需要位置调节的第一及第三弹性构件71、73,且以沿着x轴显示表示位置调节方向的方格线77。
与经选择的所述偏移的共振频率相对应,进行以下的调节,来设定第一至第n个弹性构件群的位置(S529)。
(1)调整设定所述第一至第n个弹性构件群的位置,以使
的值变化,使绕着x轴旋转运动的共振频率偏移。
(2)调整设定所述第一至第n个弹性构件群的位置,以使
的值变化,使绕着y轴旋转运动的共振频率偏移。
(3)调整设定所述第一至第n个弹性构件群的位置,以使
的值变化,使绕着z轴旋转运动的共振频率偏移。
(4)弹性构件群刚性设定部711根据来自使用者的输入等,设定第n+1个弹性构件群的刚性Kn+1为:
而弹性构件群追加部723使第n+1个弹性构件群配置于xyz座标的原点,且调节kn+1_xx的值,使x轴平移运动的共振频率偏移。
(5)弹性构件群刚性设定部711根据来自使用者的输入等,设定第n+1个弹性构件群的刚性Kn+1
而弹性构件群追加部723使第n+1个弹性构件群配置于xyz座标的原点,且调节kn+1_yy的值,使y轴平移运动的共振频率偏移。
(6)弹性构件群刚性设定部711根据来自来自使用者的输入等,设定第n+1个弹性构件群的刚性Kn+1
而弹性构件群追加部723使第n+1个弹性构件群配置于xyz座标的原点,且调节kn+1_zz的值,使z轴平移运动的共振频率偏移。
在本实施方式中,当在x轴上通过鼠标拖动第一弹性构件71时,弹性构件群位置调节部721会使第三弹性构件73相对于第一弹性构件71与原点对称地移动,且弹性构件群配置显示部729显示移动的第三弹性构件73。
共振频率算出部719根据经变更的上述各参数的值,由上述的(3)式的对角线性化平移运动方程式与上述的(4)式的对角线性化旋转运动方程式,再计算出x方向平移运动的共振频率、y方向平移运动的共振频率、z方向平移运动的共振频率、绕着x轴旋转运动的共振频率、绕着y轴旋转运动的共振频率,及绕着z轴旋转运动的共振频率(S531)。
弹性构件群配置显示部729于显示部731显示通过共振频率算出部719所再计算出的各共振频率(S533),且返回至步骤S523,共振频率选择输入部733分别于经再计算出的各共振频率左旁显示复选框78,提示从各共振频率当中,输入选择要偏移的共振频率,且反复上述的处理。
通过如此的构成,本实施方式除了第三实施方式的优点外,还具有以下的优点。也就是,可既考虑与共振的发生相关联的频率,且一面在画面上确认上述六个共振频率、弹性构件群的数量、配置刚性等并一面进行设计。
以上,说明了关于为例示本发明的几个实施例,但本发明不限定于这些实施例,在不脱离本发明的范围及精神,能够就实施方式及细节作各种变形及修正,对本发明所属领域的普通技术人员是显而易见的。
附图标记说明
1、5 隔振器
10 框架
11至14 第一至第四滑动构件
11a至14a 第一至第四滑动构件本体
11b至14b 第一至第四滑动板
15至19、51至55 第一至第五弹性构件第一弹性构件
101至105 第一至第五框架部
3 振动感受侧构造体
4 振动源侧构造体
41 第二定位销孔
56 旋转构件
560 第一筒状部
561 定位销孔
562至565 第一至第四位置调整狭缝
566 第一角度调整狭缝
568 凸状部
57 外环框架
571 凸缘部
571a 固定孔
572 第二筒状部
572a 螺栓
572b 螺帽
573 第二角度调整狭缝
58至61 第一至第四滑动部
58a至61a 第一至第四弹性构件
58b至61b 第一至第四位置固定板
59c至61c 螺栓
62 弹性构件安装板
65 销
7 隔振器设计系统
70 显示画面
71至74 第一至第四弹性构件
76 弹性构件群配置可能范围
77 坐标线
78 复选框
701 惯性张量惯性张量设定部
703 刚体质量设定部
705 刚体重心座标设定部
707 弹性构件群数设定部
711 弹性构件群刚性设定部
715 转换惯性张量设定部
717 共振关联频率设定部
719 共振频率算出部
721 弹性构件群位置调节部
723 弹性构件群追加部
725 弹性构件群配置可能范围设定部
727 弹性构件群初始配置设定部
729 弹性构件群配置显示部
731 显示部
733 共振频率选择输入部。

Claims (44)

1.一种隔振器的共振频率的调整方法,所述隔振器在一个侧部与振动感受侧构造体或振动源侧构造体接触,其中:
所述隔振器含有第一至第n(n为3以上的整数)个弹性构件群和/或第n+1个弹性构件群,其各自含有一个或一个以上的弹性构件;
所述第一至第n个弹性构件群和/或第n+1个弹性构件群位于xyz座标系统中的xy平面上;
所述第一至第n个弹性构件群和/或第n+1个弹性构件群中的一个侧部为与所述振动感受侧构造体或振动源侧构造体接触的侧部;
所述xyz座标系统中的xy座标系统为在将对于以所述振动感受侧构造体或振动源侧构造体的重心为原点的XYZ座标系统的惯性张量I设为
时,使XY座标系统绕着Z轴旋转达:
的座标系统,且所述xyz座标系统中的z轴为与所述Z轴同轴;
所述调整方法含有:
在将所述第一至第n个弹性构件群的刚性Ki设为(i=1,2,…,n)
且将所述第n+1个弹性构件群的刚性Kn+1设为
将所述第一至第n个弹性构件群的所述xy座标系统中的x座标、y座标设为rpi_x、rpi_y时,一面满足:
并且
一面进行下列第一至第六步骤中的至少一个步骤,所述第一至第六步骤如下:
(1)调整所述第一至第n个弹性构件群的位置,以使的值变化,使绕着x轴旋转运动的共振频率偏移的第一步骤;
(2)调整所述第一至第n个弹性构件群的位置,以使的值变化,使绕着y轴旋转运动的共振频率偏移的第二步骤;
(3)调整所述第一至第n个弹性构件群的位置,以使
的值变化,使绕着z轴旋转运动的共振频率偏移的第三步骤;
(4)将所述第n+1个弹性构件群配置于所述xyz座标的原点,而调节kn+1_xx的值,使x轴平移运动的共振频率偏移的第四步骤;
(5)将所述第n+1个弹性构件群配置于所述xyz座标的原点,而调节kn+1_yy的值,使y轴平移运动的共振频率偏移的第五步骤;
(6)将所述第n+1个弹性构件群配置于所述xyz座标的原点,而调节kn+1_zz的值,使z轴平移运动的共振频率偏移的第六步骤。
2.根据权利要求1所述的隔振器的共振频率的调整方法,其中,
n=4,
所述第一及第三弹性构件群位于所述xyz座标系统中的x轴上,所述第二及第四弹性构件群位于所述xyz座标系统中的y轴上;
所述第一步骤为调节所述第二与第四弹性构件群之间的距离,使绕着x轴旋转运动的共振频率偏移的步骤;
所述第二步骤为调节所述第一与第三弹性构件群之间的距离,使绕着y轴旋转运动的共振频率偏移的步骤;
所述第三步骤为调节所述第二与第四弹性构件群之间的距离和/或所述第一与第三弹性构件群之间的距离,使绕着z轴旋转运动的共振频率偏移的步骤。
3.根据权利要求2所述的隔振器的共振频率的调整方法,其中
所述第一与第三弹性构件群的刚性相等,且所述第二与第四弹性构件群的刚性相等,
一面将所述第一及第三弹性构件群与原点对称地配置在所述xyz座标系统的所述x轴上,且将所述第二及第四弹性构件群与原点对称地配置在所述xyz座标系统的所述y轴上,一面进行所述第一至第三步骤中的至少一个步骤。
4.一种隔振器,其在一个侧部与振动感受侧构造体或振动源侧构造体接触,所述隔振器,其中
所述隔振器含有第一至第n(n为3以上的整数)个弹性构件群和/或第n+1个弹性构件群,其各自含有一个或一个以上的弹性构件;
所述第一至第n个弹性构件群和/或第n+1个弹性构件群位于xyz座标系统中的xy平面上;
所述第一至第n个弹性构件群和/或第n+1个弹性构件群中的一个侧部为与所述振动感受侧构造体或振动源侧构造体接触的侧部;
所述xyz座标系统中的xy座标系统为在将对于以所述振动感受侧构造体或振动源侧构造体的重心为原点的XYZ座标系统的惯性张量I设为
时,使XY座标系统绕着Z轴旋转达
的座标系统,且所述xyz座标系统中的z轴为与所述Z轴同轴;
在将所述第一至第n个弹性构件群的刚性Ki设为(i=1,2,…,n)
将所述第n+1个弹性构件群的刚性Kn+1设为:
而所述第一至第n个弹性构件群的所述xy座标系统中的x座标、y座标设为rpi_x、rpi_y时,所述隔振器还含有下列偏移器中的至少一个偏移器,所述偏移器如下:
(1)绕x轴旋转运动共振频率偏移器,为一面满足
并且
一面调整所述第一至第n个弹性构件群的位置,以使的值变化,使绕着x轴旋转运动的共振频率偏移;
(2)绕y轴旋转运动共振频率偏移器,为一面满足
并且
一面调整所述第一至第n个弹性构件群的位置,以使的值变化,使绕着y轴旋转运动的共振频率偏移;
(3)绕z轴旋转运动共振频率偏移器,为一面满足
并且
一面调整所述第一至第n个弹性构件群的位置,以使的值变化,使绕着z轴旋转运动的共振频率偏移;
(4)x轴平移运动共振频率偏移器,为一面满足
并且
一面将所述第n+1个弹性构件群配置于所述xyz座标的原点,调节kn+1_xx的值,使x轴平移运动的共振频率偏移;
(5)y轴平移运动共振频率偏移器,为一面满足
并且
一面将所述第n+1个弹性构件群配置于所述xyz座标的原点,调节kn+1_yy的值,使y轴平移运动的共振频率偏移;
(6)z轴平移运动共振频率偏移器,为一面满足
并且
一面将所述第n+1个弹性构件群配置于所述xyz座标的原点,调节kn+1_zz的值,使z轴平移运动的共振频率偏移。
5.根据权利要求4所述的隔振器,其中,
n=4,
所述第一及第三弹性构件群位于所述xyz座标系统中的x轴上,所述第二及第四弹性构件群位于所述xyz座标系统中的y轴上;
所述绕x轴旋转运动共振频率偏移器为调节所述第二与第四弹性构件群之间的距离,使绕着x轴旋转运动的共振频率偏移的偏移器;
所述绕y轴旋转运动共振频率偏移器为调节所述第一与第三弹性构件群之间的距离,使绕着y轴旋转运动的共振频率偏移的偏移器;
所述绕z轴旋转运动共振频率偏移器为调节所述第二与第四弹性构件群之间的距离和/或所述第一与第三弹性构件群之间的距离,使绕着z轴旋转运动的共振频率偏移的偏移器。
6.根据权利要求5所述的隔振器,其中,
所述第一与第三弹性构件群的刚性相等,且所述第二与第四弹性构件群的刚性相等,
所述绕x轴旋转运动共振频率偏移器、所述绕y轴旋转运动共振频率偏移器、所述绕z轴旋转运动共振频率偏移器,一面将所述第一及第三弹性构件群与原点对称地配置在所述xyz座标系统的所述x轴上,且将所述第二及第四弹性构件群与原点对称地配置在所述xyz座标系统的所述y轴上,一面进行共振频率的偏移。
7.一种隔振器,其在一个侧部与振动感受侧构造体或振动源侧构造体接触,所述隔振器具备有:
旋转构件,可绕着旋转轴线旋转;以及
多个弹性构件,可移动地安装于所述旋转构件上。
8.根据权利要求7所述的隔振器,其中,
可于所述旋转构件上并且所述旋转轴线上附近的位置安装一个或一个以上的弹性构件。
9.根据权利要求7所述的隔振器,其中
所述多个弹性构件含有第一至第四弹性构件群,其各自含有一个或一个以上的弹性构件;
第一至第四弹性构件群中的一个侧部为接触所述振动感受侧构造体或振动源侧构造体的侧部;
所述隔振器还具备有位置调整机构,其可分别独立地调节所述第一与第三弹性构件群之间的距离,及所述第二与第四弹性构件群之间的距离;
连接所述第一及第三弹性构件群的线段与连接所述第二及第四弹性构件群的线段为正交;
所述旋转轴线会通过连接所述第一及第三弹性构件群的线段与连接所述第二及第四弹性构件群的线段的交点。
10.根据权利要求9所述的隔振器,其中
所述位置调整机构可将所述第一与第三弹性构件群之间的距离,和所述第二与第四弹性构件群之间的距离的至少一者调整成各弹性构件群与所述交点的中心的距离为相等。
11.根据权利要求9或10所述的隔振器,其中
在所述交点附近可安装第五弹性构件群,其包含一个或一个以上的弹性构件。
12.一种隔振器的共振频率的调整方法,所述隔振器为权利要求7所述的隔振器,其中,
所述多个弹性构件含有第一至第n(n为3以上的整数)个弹性构件群和/或第n+1个弹性构件群,其各自含有一个或一个以上的弹性构件;
所述第一至第n个弹性构件群和/或第n+1个弹性构件群位于所述旋转构件的所述旋转轴线为与z轴同轴的xyz座标系统的xy平面上;
所述第一至第n个弹性构件群和/或第n+1个弹性构件群中的一个侧部为接触所述振动感受侧构造体或振动源侧构造体的侧部;
在将对于以所述振动感受侧构造体或振动源侧构造体的重心为原点的XYZ座标系统的惯性张量设为:
时,当配置所述振动感受侧构造体或所述振动源侧构造体,使Z轴与所述旋转构件中的所述旋转轴线一致的情形,
在将所述第一至第n个弹性构件群的刚性Ki设为(i=1,2,…,n)为
将所述第n+1个弹性构件群的刚性Kn+1设为
而将所述第一至第n个弹性构件群中的所述xy座标系统的x座标、y座标设为rpi_x、rpi_x时,在使XY座标系统绕着Z轴旋转达
的所述xy座标系统中,所述调整方法含有:
一面满足
并且
一面进行下列第一至第六步骤中的至少一个步骤,所述第一至第六步骤包含:
(1)调整所述第一至第n个弹性构件群的位置,以使:
的值变化,使绕着x轴旋转运动的共振频率偏移的第一步骤;
(2)调整所述第一至第n个弹性构件群的位置,以使:
的值变化,使绕着y轴旋转运动的共振频率偏移的第二步骤;
(3)调整所述第一至第n个弹性构件群的位置,以使:
的值变化,使绕着y轴旋转运动的共振频率偏移的第三步骤;
(4)将所述第n+1个弹性构件群配置于所述xyz座标的原点,而调节kn+1_xx的值,使x轴平移运动的共振频率偏移的第四步骤;
(5)将所述第n+1个弹性构件群配置于所述xyz座标的原点,而调节kn+1_yy的值,使y轴平移运动的共振频率偏移的第五步骤;
(6)将所述第n+1个弹性构件群配置于所述xyz座标的原点,而调节kn+1_zz的值,使z轴平移运动的共振频率偏移的第六步骤。
13.一种隔振器的共振频率的调整方法,所述隔振器为权利要求9至11中的任一项所述的隔振器,其中,
所述多个弹性构件含有第一至第四弹性构件群和/或第五弹性构件群,其各自含有一个或一个以上的弹性构件;
所述第一至第四弹性构件群和/或第五弹性构件群位于所述旋转构件的所述旋转轴线为与z轴同轴的xyz座标系统的xy平面上;
所述第一至第四弹性构件群和/或第五弹性构件群中的一个侧部为接触所述振动感受侧构造体或振动源侧构造体的侧部;
在将对于以所述振动感受侧构造体或所述振动源侧构造体的重心为原点的XYZ座标系统的惯性张量设为
时,配置所述振动感受侧构造体或所述振动源侧构造体,使Z轴与所述旋转构件中的所述旋转轴线一致的情形,所述调整方法含有:
将所述第一至第n个弹性构件群的刚性Ki设为(i=1,2,3,4)
将所述第n+1个弹性构件群的刚性K5设为
而将所述第一至第n个弹性构件群中的所述xy座标系统的x座标、y座标设为rpi_x、rpi_x时,
绕着Z轴使所述旋转构件旋转,以令在使XY座标系统绕着Z轴旋转达:
的所述xy座标系统中的x轴、y轴与连接所述第一及第三弹性构件群的线段、连接所述第二及第四弹性构件群的线段一致的步骤;及
在将所述第一至第四弹性构件群中的所述xy座标系统的x座标、y座标设为rpi_x、rpi_x时,一面满足
并且
一面进行下列第一至第六步骤中的至少一个步骤,所述第一至第六步骤包含:
(1)调节所述第二与第四弹性构件群之间的距离,使绕着x轴旋转运动的共振频率偏移的第一步骤;
(2)调节所述第一与第三弹性构件群之间的距离,使绕着y轴旋转运动的共振频率偏移的第二步骤;
(3)调节所述第二与第四弹性构件群之间的距离和/或所述第一与第三弹性构件群之间的距离,使绕着z轴旋转运动的共振频率偏移的第三步骤;
(4)将所述第n+1个弹性构件群配置于所述xyz座标的原点,调节kn+1_xx的值,使x轴平移运动的共振频率偏移的第四步骤;
(5)将所述第n+1个弹性构件群配置于所述xyz座标的原点,调节kn+1_yy的值,使y轴平移运动的共振频率偏移的第五步骤;
(6)将所述第n+1个弹性构件群配置于所述xyz座标的原点,调节kn+1_zz的值,使z轴平移运动的共振频率偏移的第六步骤。
14.根据权利要求13所述的隔振器的共振频率的调整方法,其中
所述第一与第三弹性构件群的刚性相等,且所述第二与第四弹性构件群的刚性相等,
一面将所述第一及第三弹性构件群与原点对称地配置在所述xyz座标系统的所述x轴上,将所述第二及第四弹性构件群与原点对称地配置在所述xyz座标系统的所述y轴上,一面进行所述第一至第三步骤的至少一个步骤。
15.一种隔振器的设计方法,所述隔振器在一个侧部与振动感受侧构造体或振动源侧构造体接触,其中,
所述隔振器含有第一至第n(n为3以上的整数)个弹性构件群和/或第n+1个弹性构件群,其含有一个或一个以上的弹性构件;
所述第一至第n个弹性构件群和/或第n+1个弹性构件群为位于xyz座标系统中的xy平面上;
所述第一至第n个弹性构件群和/或第n+1个弹性构件群中的一个侧部为接触所述振动感受侧构造体或振动源侧构造体的侧部;
所述xyz座标系统的xy座标系统为将对于以所述振动感受侧构造体或振动源侧构造体的重心为原点的XYZ座标系统的惯性张量I设为
时,使XY座标系统绕着Z轴旋转达
的座标系统,且所述xyz座标系统中的z轴为与所述Z轴同轴;
当将所述第一至第n个弹性构件群的刚性Ki设为(i=1,2,…,n)
将所述第n+1个弹性构件群的刚性Kn+1设为:
而所述第一至第n个弹性构件群的所述xy座标系统中的x座标、y座标设为rpi_x、rpi_y时,以满足:
并且
的方式,设定所述第一至第n个弹性构件群和/或第n+1个弹性构件群的位置。
16.根据权利要求15所述的隔振器的设计方法,其中,
当将所述振动感受侧构造体或振动源侧构造体的质量设为m,将所述振动感受侧构造体或振动源侧构造体的重心的所述xyz座标系统中的z座标设为rpi_z,而将对于所述xyz座标系统的惯性张量I’设为
时,
依据对角线性化平移运动方程式
对角线性化旋转运动方程式
来计算出x方向平移运动的共振频率、y方向平移运动的共振频率、z方向平移运动的共振频率、绕着x轴旋转运动的共振频率、绕着y轴旋转运动的共振频率、绕着z轴旋转运动的共振频率的步骤;及
下列第一至第六步骤中的至少一个步骤,以使经计算出的所述x方向平移运动的共振频率、所述y方向平移运动的共振频率、所述z方向平移运动的共振频率、所述绕着x轴旋转运动的共振频率、所述绕着y轴旋转运动的共振频率、所述绕着z轴旋转运动的共振频率与有关联于共振的发生的频率不一致,所述第一至第六步骤包含:
(1)调整所述第一至第n个弹性构件群的位置,以使
的值变化,使绕着x轴旋转运动的共振频率偏移的第一步骤;
(2)调整所述第一至第n个弹性构件群的位置,以使
的值变化,使绕着y轴旋转运动的共振频率偏移的第二步骤;
(3)调整所述第一至第n个弹性构件群的位置,以使
的值变化,使绕着z轴旋转运动的共振频率偏移的第三步骤;
(4)将所述第n+1个弹性构件群配置于所述xyz座标的原点,调节kn+1_xx的值,使x轴平移运动的共振频率偏移的第四步骤;
(5)将所述第n+1个弹性构件群配置于所述xyz座标的原点,调节kn+1_yy的值,使y轴平移运动的共振频率偏移的第五步骤;
(6)将所述第n+1个弹性构件群配置于所述xyz座标的原点,调节kn+1_zz的值,使z轴平移运动的共振频率偏移的第六步骤。
17.根据权利要求16所述的隔振器的设计方法,其中
n=4,
所述第一及第三弹性构件群位于所述xyz座标系统中的x轴上,所述第二及第四弹性构件群位于所述xyz座标系统中的y轴上;
所述第一步骤为:调节所述第二与第四弹性构件群之间的距离,使绕着x轴旋转运动的共振频率偏移的步骤;
所述第二步骤为:调节所述第一与第三弹性构件群之间的距离,使绕着y轴旋转运动的共振频率偏移的步骤;
所述第三步骤为:调节所述第二与第四弹性构件群之间的距离和/或所述第一与第三弹性构件群之间的距离,使绕着z轴旋转运动的共振频率偏移的步骤。
18.根据权利要求17所述的隔振器的共振频率的设计方法,其中
所述第一与第三弹性构件群的刚性相等,且所述第二与第四弹性构件群的刚性相等,
一面将所述第一及第三弹性构件群与原点对称地配置在所述xyz座标系统的所述x轴上,且将所述第二及第四弹性构件群与原点对称地配置在所述xyz座标系统的所述y轴上,一面进行所述第一至第三步骤中的至少一个步骤。
19.一种隔振器的设计方法,通过电脑执行的在一个侧部与振动感受侧构造体或振动源侧构造体接触的所述隔振器的设计方法,其中
所述隔振器含有第一至第n(n为3以上的整数)个弹性构件群,其各自含有一个或一个以上的弹性构件;
所述第一至第n个弹性构件群位于xyz座标系统中的xy平面上;
所述第一至第n个弹性构件群和/或第n+1个弹性构件群中的一个侧部为接触所述振动感受侧构造体或振动源侧构造体的侧部;
所述xyz座标系统的xy座标系统为将对于以所述振动感受侧构造体或振动源侧构造体的重心为原点的XYZ座标系统的惯性张量I设为
时,使XY座标系统绕着Z轴旋转达
的座标系统,且所述xyz座标系统中的z轴为与所述Z轴同轴;
所述设计方法含有:
设定对于以所述振动感受侧构造体或振动源侧构造体的重心为原点的XYZ座标系统的惯性张量I的步骤;
设定所述弹性构件群的数量n的步骤;
设定所述第一至第n个弹性构件群的刚性Ki(i=1,2,…,n)为:
的步骤;以及
在将所述第一至第n个弹性构件群中的所述xy座标系统的x座标、y座标设为rpi_x、rpi_y时,以满足
并且
的方式,设定所述第一至第n个弹性构件群的位置的步骤。
20.根据权利要求19所述的隔振器的设计方法,还含有:
设定所述振动感受侧构造体或振动源侧构造体的质量m的步骤;
设定所述振动感受侧构造体或振动源侧构造体的重心的所述xyz座标系统的z座标rpi_z的步骤;
设定对于所述xyz座标系统的惯性张量I’为
的步骤;
设定有关联于共振的发生的频率的步骤;
依据对角线性化平移运动方程式
对角线性化旋转运动方程式
计算出x方向平移运动的共振频率、y方向平移运动的共振频率、z方向平移运动的共振频率、绕着x轴旋转运动的共振频率、绕着y轴旋转运动的共振频率、绕着z轴旋转运动的共振频率的步骤;及
进行下列第一至第六步骤中的至少一个步骤,以使经计算出的所述x方向平移运动的共振频率、所述y方向平移运动的共振频率、所述z方向平移运动的共振频率、所述绕着x轴旋转运动的共振频率、所述绕着y轴旋转运动的共振频率、所述绕着z轴旋转运动的共振频率与有关于经设定的所述共振的发生的频率不一致,所述第一至第六步骤包含:
(1)调整设定所述第一至第n个弹性构件群的位置,以使
的值变化,使绕着x轴旋转运动的共振频率偏移的第一步骤;
(2)调整设定所述第一至第n个弹性构件群的位置,以使
的值变化,使绕着y轴旋转运动的共振频率偏移的第二步骤;
(3)调整设定所述第一至第n个弹性构件群的位置,以使
的值变化,使绕着z轴旋转运动的共振频率偏移的第三步骤;
(4)设定所述第n+1个弹性构件群的刚性Kn+1
将所述第n+1个弹性构件群配置于所述xyz座标的原点,调节kn+1_xx的值,使x轴平移运动的共振频率偏移的第四步骤;
(5)设定所述第n+1个弹性构件群的刚性Kn+1
将所述第n+1个弹性构件群配置于所述xyz座标的原点,调节kn+1_yy的值,使y轴平移运动的共振频率偏移的第五步骤;
(6)设定所述第n+1个弹性构件群的刚性Kn+1
将所述第n+1个弹性构件群配置于所述xyz座标的原点,调节kn+1_zz的值,使z轴平移运动的共振频率偏移的第六步骤。
21.根据权利要求19所述的隔振器的设计方法,还含有:
设定所述振动感受侧构造体或振动源侧构造体的质量m的步骤;
设定所述振动感受侧构造体或振动源侧构造体的重心的所述xyz座标系统的z座标rpi_z的步骤;
设定对于所述xyz座标系统的惯性张量I为
的步骤;
依据对角线性化平移运动方程式
对角线性化旋转运动方程式
计算出x方向平移运动的共振频率、y方向平移运动的共振频率、z方向平移运动的共振频率、绕着x轴旋转运动的共振频率、绕着y轴旋转运动的共振频率、绕着z轴旋转运动的共振频率的步骤;
显示:经设定的所述第一至第n个弹性构件群的位置,与经计算出的所述x方向平移运动的共振频率、所述y方向平移运动的共振频率、所述z方向平移运动的共振频率、所述绕着x轴旋转运动的共振频率、所述绕着y轴旋转运动的共振频率、所述绕着z轴旋转运动的共振频率的步骤;
提示从经计算出的所述x方向平移运动的共振频率、所述y方向平移运动的共振频率、所述z方向平移运动的共振频率、所述绕着x轴旋转运动的共振频率、所述绕着y轴旋转运动的共振频率、所述绕着z轴旋转运动的共振频率当中,选择输入要偏移的共振频率的步骤;以及
在有选择输入所述要偏移的共振频率时,因应经选择的所述偏移的共振频率,进行下列第一至第六步骤中的至少一个步骤:
(1)调整设定所述第一至第n个弹性构件群的位置,以使
的值变化,使绕着x轴旋转运动的共振频率偏移的第一步骤;
(2)调整设定所述第一至第n个弹性构件群的位置,以使
的值变化,使绕着y轴旋转运动的共振频率偏移的第二步骤;
(3)调整设定所述第一至第n个弹性构件群的位置,以使
的值变化,使绕着z轴旋转运动的共振频率偏移的第三步骤;
(4)设定所述第n+1个弹性构件群的刚性Kn+1
将所述第n+1个弹性构件群配置于所述xyz座标的原点,调节kn+1_xx的值,使x轴平移运动的共振频率偏移的第四步骤;
(5)设定所述第n+1个弹性构件群的刚性Kn+1
将所述第n+1个弹性构件群配置于所述xyz座标的原点,调节kn+1_yy的值,使y轴平移运动的共振频率偏移的第五步骤;
(6)设定所述第n+1个弹性构件群的刚性Kn+1
将所述第n+1个弹性构件群配置于所述xyz座标的原点,调节kn+1_zz的值,使z轴平移运动的共振频率偏移的第六步骤。
22.根据权利要求19至21中的任一项所述的隔振器的共振频率的设计方法,其中,
n=4,
所述第一及第三弹性构件群位于所述xyz座标系统中的x轴上,所述第二及第四弹性构件群位于所述xyz座标系统中的y轴上;
所述第一步骤为调节所述第二与第四弹性构件群之间的距离,使绕着x轴旋转运动的共振频率偏移的步骤;
所述第二步骤为调节所述第一与第三弹性构件群之间的距离,使绕着y轴旋转运动的共振频率偏移的步骤;
所述第三步骤为调节所述第二与第四弹性构件群之间的距离和/或所述第一与第三弹性构件群之间的距离,使绕着z轴旋转运动的共振频率偏移的步骤。
23.根据权利要求22所述的隔振器的共振频率的设计方法,其中,
所述第一与第三弹性构件群的刚性相等,且所述第二与第四弹性构件群的刚性相等,
一面将所述第一及第三弹性构件群与原点对称地配置在所述xyz座标系统的所述x轴上,且将所述第二及第四弹性构件群与原点对称地配置在所述xyz座标系统的所述y轴上,一面进行所述第一至第三步骤中的至少一个步骤。
24.根据权利要求19至23中的任一项所述的隔振器的设计方法,其中,
设定对于所述xyz座标系统的惯性张量I’的步骤为:根据对于所述XYZ座标系统的惯性张量I所计算出的步骤。
25.根据权利要求19至24中的任一项所述的隔振器的设计方法,其中,
还含有设定弹性构件群配置可能范围的步骤;
所述第一至第n个弹性构件群的位置的设定为在所述弹性构件群配置可能范围内所进行。
26.根据权利要求25所述的隔振器的设计方法,其中,
经设定的所述第一至第n个弹性构件群的位置与所述弹性构件群配置可能范围一并显示。
27.根据权利要求19至26中的任一项所述的隔振器的设计方法,其中,
经设定的所述第一至第n个弹性构件群的位置与所述x轴及y轴一并显示。
28.根据权利要求19至27中的任一项所述的隔振器的设计方法,其中,
n=4,
所述第一及第三弹性构件群位于所述xyz座标系统的x轴上,所述第二及第四弹性构件群位于所述xyz座标系统的y轴上;
所述第一步骤为调节所述第二与第四弹性构件群之间的距离,使绕着x轴旋转运动的共振频率偏移的步骤;
所述第二步骤为调节所述第一与第三弹性构件群之间的距离,使绕着y轴旋转运动的共振频率偏移的步骤;
所述第三步骤为调节所述第二与第四弹性构件群之间的距离和/或所述第一与第三弹性构件群之间的距离,使绕着z轴旋转运动的共振频率偏移的步骤;
所述设计方法还含有可区别显示要使经选择的所述偏移的共振频率偏移而需要位置调节的弹性构件群与没有需要位置调节的弹性构件群,且显示表示位置调整方向的线的步骤。
29.根据权利要求28所述的隔振器的设计方法,其中,
所述第一与第三弹性构件群的刚性相等,所述第二与第四弹性构件群的刚性相等,
一面在输入有使所述第一及第三弹性构件群的一者在所述x轴上移动的指示的情形,将另一者的弹性构件群与原点对称地配置、显示,且在输入有使所述第二及第四弹性构件群的一者在所述y轴上移动的指示的情形,将另一者的弹性构件群与原点对称地配置、显示,一面进行所述第一至第三步骤中的至少一步骤。
30.一种程序,使电脑执行权利要求19至29中的任一项所述的隔振器的设计方法。
31.一种存储媒体,为存储权利要求30所述的程序。
32.一种隔振器的制造方法,其含有:
根据权利要求15至31中的任一项所述的设计方法设计隔振器的步骤;以及
制造经设计的所述隔振器的步骤。
33.一种隔振器的制造方法,其含有:
根据权利要求15至31中的任一项所述的设计方法设计隔振器的步骤;以及
制造安装有经设计的所述隔振器的构造物的步骤。
34.一种隔振器的设计系统,所述隔振器在一个侧部与振动感受侧构造体或振动源侧构造体接触,其中,
所述隔振器含有第一至第n(n为3以上的整数)个弹性构件群,其各自含有一个或一个以上的弹性构件;
所述第一至第n个弹性构件群位于xyz座标系统中的xy平面上;
所述第一至第n个弹性构件群和/或第n+1个弹性构件群中的一个侧部为接触所述振动感受侧构造体或所述振动源侧构造体的侧部;
所述xyz座标系统的xy座标系统为在将对于以所述振动感受侧构造体或振动源侧构造体的重心为原点的XYZ座标系统的惯性张量I设为
时,使XY座标系统绕着Z轴旋转达
的座标系统,且所述xyz座标系统中的z轴为与所述Z轴同轴;
所述设计系统含有:
惯性张量惯性张量设定部,设定对于以所述振动感受侧构造体或所述振动源侧构造体的重心为原点的XYZ座标系统的惯性张量I;
弹性构件群数设定部,设定所述弹性构件群的数量n;
刚性设定部,设定所述第一至第n个弹性构件群的刚性Ki(i=1,2,…,n)为
弹性构件群位置设定部,在所述第一至第n个弹性构件群中的所述xy座标系统的x座标、y座标设为rpi_x、rpi_y时,一面满足
并且
一面设定所述第一至第n个弹性构件群的位置。
35.根据权利要求34所述的隔振器的设计系统,还含有:
刚体质量设定部,设定所述振动感受侧构造体或振动源侧构造体的质量m;
刚体重心座标设定部,设定所述振动感受侧构造体或振动源侧构造体的重心的所述xyz座标系统的z座标rpi_z
转换惯性张量设定部,设定对于所述xyz座标系统的惯性张量I’为
共振频率算出部,依据对角线性化平移运动方程式
对角线性化旋转运动方程式
计算出x方向平移运动的共振频率、y方向平移运动的共振频率、z方向平移运动的共振频率、绕着x轴旋转运动的共振频率、绕着y轴旋转运动的共振频率、绕着z轴旋转运动的共振频率;
共振关联频率设定部,设定有关联于共振的发生的频率;及
弹性构件群位置调节部,进行下列第一至第六处理中的至少一个处理,以使经计算出的所述x方向平移运动的共振频率、所述y方向平移运动的共振频率、所述z方向平移运动的共振频率、所述绕着x轴旋转运动的共振频率、所述绕着y轴旋转运动的共振频率、所述绕着z轴旋转运动的共振频率与经设定的有关联于所述共振的发生的频率不一致,所述第一至第六处理包含:
(1)调整设定所述第一至第n个弹性构件群的位置,以使
的值变化,使绕着x轴旋转运动的共振频率偏移的第一处理;
(2)调整设定所述第一至第n个弹性构件群的位置,以使
的值变化,使绕着y轴旋转运动的共振频率偏移的第二处理;
(3)调整设定所述第一至第n个弹性构件群的位置,以使
的值变化,使绕着z轴旋转运动的共振频率偏移的第三处理;
(4)设定所述第n+1个弹性构件群的刚性Kn+1
将所述第n+1个弹性构件群配置于所述xyz座标的原点,调节kn+1_xx的值,使x轴平移运动的共振频率偏移的第四处理;
(5)设定所述第n+1个弹性构件群的刚性Kn+1
将所述第n+1个弹性构件群配置于所述xyz座标的原点,调节kn+1_yy的值,使y轴平移运动的共振频率偏移的第五处理;
(6)设定所述第n+1个弹性构件群的刚性Kn+1
将所述第n+1个弹性构件群配置于所述xyz座标的原点,调节kn+1_zz的值,使z轴平移运动的共振频率偏移的第六处理。
36.根据权利要求34所述的隔振器的设计系统,还含有:
刚体质量设定部,设定述振动感受侧构造体或振动源侧构造体的质量m;
刚体重心座标设定部,设定所述振动感受侧构造体或振动源侧构造体的重心的所述xyz座标系统的z座标rpi_z
转换惯性张量设定部,设定对于所述xyz座标系统的惯性张量I为
共振频率算出部,依据对角线性化平移运动方程式
对角线性化旋转运动方程式
来计算出x方向平移运动的共振频率、y方向平移运动的共振频率、z方向平移运动的共振频率、绕着x轴旋转运动的共振频率、绕着y轴旋转运动的共振频率、绕着z轴旋转运动的共振频率;
弹性构件群配置显示部,显示经设定的所述第一至第n个弹性构件群的位置,及经计算出的所述x方向平移运动的共振频率、所述y方向平移运动的共振频率、所述z方向平移运动的共振频率、所述绕着x轴旋转运动的共振频率、所述绕着y轴旋转运动的共振频率、所述绕着z轴旋转运动的共振频率;
共振频率选择输入部,提示:从经计算出的所述x方向平移运动的共振频率、所述y方向平移运动的共振频率、所述z方向平移运动的共振频率、所述绕着x轴旋转运动的共振频率、所述绕着y轴旋转运动的共振频率、所述绕着z轴旋转运动的共振频率当中,选择输入要偏移的共振频率;以及
弹性构件群位置调节部,有选择输入所述偏移的共振频率时,因应经选择的所述偏移的共振频率,执行下列第一至第六处理的至少一个处理:
(1)调整设定所述第一至第n个弹性构件群的位置,以使
的值变化,使绕着x轴旋转运动的共振频率偏移的第一处理;
(2)调整设定所述第一至第n个弹性构件群的位置,以使
的值变化,使绕着y轴旋转运动的共振频率偏移的第二处理;
(3)调整设定所述第一至第n个弹性构件群的位置,以使
的值变化,使绕着z轴旋转运动的共振频率偏移的第三处理;
(4)设定所述第n+1个弹性构件群的刚性Kn+1
将所述第n+1个弹性构件群配置于所述xyz座标的原点,调节kn+1_xx的值,使x轴平移运动的共振频率偏移的第四处理;
(5)设定所述第n+1个弹性构件群的刚性Kn+1
将所述第n+1个弹性构件群配置于所述xyz座标的原点,调节kn+1_yy的值,使y轴平移运动的共振频率偏移的第五处理;
(6)设定所述第n+1个弹性构件群的刚性Kn+1
将所述第n+1个弹性构件群配置于所述xyz座标的原点,调节kn+1_zz的值,使z轴平移运动的共振频率偏移的第六处理。
37.根据权利要求33至36中的任一项所述的隔振器的设计系统,其中,
n=4,
所述第一及第三弹性构件群位于所述xyz座标系统的x轴,所述第二及第四弹性构件群位于所述xyz座标系统的y轴上;
所述第一处理为调节所述第二与第四弹性构件群之间的距离,使绕着x轴旋转运动的共振频率偏移的处理;
所述第二处理为调节所述第一与第三弹性构件群之间的距离,使绕着y轴旋转运动的共振频率偏移的处理;
所述第三处理为调节所述第二与第四弹性构件群之间的距离和/或所述第一与第三弹性构件群之间的距离,使绕着z轴旋转运动的共振频率偏移的处理。
38.根据权利要求35所述的隔振器的设计系统,其中,
所述第一与第三弹性构件群的刚性相等,所述第二与第四弹性构件群的刚性相等,
一面将所述第一及第三弹性构件群与原点对称地配置在所述xyz座标系统的所述x轴上,且将所述第二及第四弹性构件群与原点对称地配置在所述xyz座标系统的所述y轴上,一面进行所述第一至三处理中的至少一个处理。
39.根据权利要求34至38中任一项所述的隔振器的设计系统,其中
所述转换惯性张量设定部根据对于所述XYZ座标系统的惯性张量I来计算出惯性张量I’。
40.根据权利要求34至39中任一项所述的隔振器的设计系统,其中,
还含有弹性构件群配置可能范围设定部,其设定弹性构件群配置可能范围;
所述第一至第n个弹性构件群的位置的设定为在所述弹性构件群配置可能范围内所进行。
41.根据权利要求40所述的隔振器的设计系统,其中,
所述弹性构件群配置显示部与所述弹性构件群配置可能范围一并显示经设定的所述第一至第n个弹性构件群的位置。
42.根据权利要求34至41中的任一项所述的隔振器的设计系统,其中,
所述弹性构件群配置显示部与所述x轴及y轴显示经设定的所述第一至第n个弹性构件群的位置。
43.根据权利要求34至42中的任一项所述的隔振器的设计系统,其中,
n=4;
所述第一及第三弹性构件群位于所述xyz座标系统的x轴上,所述第二及第四弹性构件群位于所述xyz座标系统的y轴上;
所述第一处理为调节所述第二与第四弹性构件群之间的距离,使绕着x轴旋转运动的共振频率偏移的处理;
所述第二处理为调节所述第一与第三弹性构件群之间的距离,使绕着y轴旋转运动的共振频率偏移的处理;
所述第三处理为调节所述第二与第四弹性构件群之间的距离和/或所述第一与第三弹性构件群之间的距离,使绕着z轴旋转运动的共振频率偏移的处理;
所述弹性构件群配置显示部可区别显示要使经选择的所述偏移的共振频率偏移而需要位置调节的弹性构件群与没有需要位置调节的弹性构件群,且显示表示位置调整方向的线。
44.根据权利要求43所述的隔振器的设计系统,其中,
所述第一与第三弹性构件群的刚性相等,所述第二与第四弹性构件群的刚性相等,
一面在输入有使所述第一及第三弹性构件群的一者在所述x轴上移动的指示的情形,将另一者的弹性构件群与原点对称地配置、显示,且在输入有使所述第二及第四弹性构件群的一者在所述y轴上移动的指示的情形,将另一者的弹性构件群与原点对称地配置、显示,一面进行所述第一至第三处理中的至少一个处理。
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