CN111765196A - 一种微小型各向异性减振器结构 - Google Patents

一种微小型各向异性减振器结构 Download PDF

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胡百振
张建坤
吴建东
仇荣生
徐丹锋
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Abstract

本发明提供一种微小型各向异性减振器结构，包括：减振螺钉、锁紧螺钉、固定底座、下减振垫、上减振垫、调整垫片、减振钢球。锁紧螺钉与减振螺钉内螺纹连接；固定底座与减振螺钉外螺纹连接；下减振垫置于支架下方；上减振垫置于支架上方；调整垫片置于减振螺钉和上减振垫之间；减振钢球置于锁紧螺钉和支架之间，且穿过减振螺钉。通过更换不同厚度的调整垫片、更换不同材料的下减振垫和上减振垫；连续旋紧锁紧螺钉且更换不同直径的减振钢球，实现单独调节X方向、Y方向和Z方向的减振性能。本发明可以实现三个方向单独调节减振性能，操作简单方便、适用性强，便于安装和调试，结构紧凑，体积小，占用空间比较小，具有很强的实用性。

Description

一种微小型各向异性减振器结构
技术领域
本发明涉及一种微小型各向异性减振器结构，属于航空航天类产品结构的振动响应技术领域。
背景技术
随着航空航天、汽车行业等技术领域的不断发展，一些整机工作环境恶劣，整机振动环境恶劣，随着各种高频，低频振动，整机上安装有一定数量的附件、传感器等，对振动环境要求高，所以附件、传感器的支撑装置的减振设计对整个产品设计非常重要。
传统设计的常用减振结构都是与单机或整机设备为一体的，即单机或整机设备的安装支耳是减振装置的一部分。这样对需要经常拆卸或更换的单机设备而言，这样每次拆卸或者更换都需要拆掉减振部分，使拆卸性和更换性显得费时、费力，而且操作麻烦。
同时传统设计的常用减振器结构同时滤掉三个方向的一些高频或者低频振动，且无法单独调节三个方向减振性能。但是在实际工程应用中需要根据需求单方向滤掉一些高频或者低频振动，同时另外两个方向的高频或者低频振动影响不大，即需要三个方向可以调节减振性能的各向异性减振器结构。
发明内容
本本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提出了一种微小型各向异性减振器结构，解决了现有的减振器安装拆卸不方便问题，且能够实现三个方向单独调节减振性能。
本发明的技术方案是：
一种微小型各向异性减振器结构，包括：减振螺钉、锁紧螺钉、固定底座、下减振垫、上减振垫、调整垫片、减振钢球；
减振螺钉的螺钉头一端开有阶梯孔，阶梯孔由外向内依次为螺纹孔、光孔和沉孔；
减振螺钉的螺柱包括圆柱段和螺纹段；圆柱段和螺纹段之间设置有退刀槽；圆柱段的外径大于螺纹段的大径；
减振螺钉的圆柱段上依次套装有调整垫片、上减振垫、支架和下减振垫；减振螺钉通过螺纹段固定连接固定底座；
支架用于安装传感器；
减振螺钉的圆柱段上设置有m个周向均布的通孔，通孔的轴线沿减振螺钉的径向设置，且m个通孔的轴线共面；
每个通孔的中段设置有一个球型孔洞，球型孔洞的直径大于通孔的直径；
减振钢球的直径和通孔的的内径过盈配合，且减振钢球的直径小于球型孔洞的直径；
锁紧螺钉的螺柱包括依次设置的圆柱段、圆锥段和通气柱；通气柱为沿轴向切除部分区域的圆柱，切除部分的圆弧角度小于180°；
锁紧螺钉螺柱插入减振螺钉阶梯孔；
锁紧螺钉的螺钉头侧壁设置有外螺纹，锁紧螺钉的螺钉头通过外螺纹固定连接减振螺钉的螺纹孔；
减振钢球放置在球型孔洞内，m个球型孔洞的中心点所在平面与锁紧螺钉的圆锥段对应；减振钢球和支架之间能够沿径向运动。m大于或等于3。
减振螺钉的螺钉头端面开有一字槽。所述锁紧螺钉的螺钉头端面开有一字槽。
下减振垫和上减振垫的材质为橡胶或者金属橡胶。调整垫片为上下表面光滑的金属材料。减振钢球为金属材料。
本发明与现有技术相比的有益效果是：
1)本发明的一种微小型各向异性减振器结构通过更换不同厚度的调整垫片、更换不同材料的下减振垫和上减振垫；连续旋紧锁紧螺钉且更换不同直径的一组减振钢球和二组减振钢球，实现单独调节X方向、Y方向、Z方向等三个方向的减振性能。
2)本发明的一种微小型各向异性减振器结构与单机等重要设备具有独立性，通过减振螺钉把单机连接起来。解决了经常拆卸，更换单机等设备的安装问题。操作简单，适用性强，便于安装，具有经济性。
3)本发明的一种微小型各向异性减振器结构的结构紧凑，体积小，可以在有限的空间内解决单机或者整机的减振问题，便于安装和调试。
附图说明
图1为本发明结构轴向剖示图；
图2(a)为本发明减振螺钉轴向剖视图；
图2(b)为本发明减振螺钉局部剖视图；
图3为本发明锁紧螺钉剖视图；
图4为本发明结构径向剖示图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的描述。
本发明的结构紧凑，体积小，可以在有限的空间内解决单机或者整机的减振问题，便于安装和调试。如图1所示，本发明一种微小型各向异性减振器结构，包括：减振螺钉1、锁紧螺钉2、固定底座4、下减振垫5、上减振垫6、调整垫片7、减振钢球8。
减振螺钉1的螺钉头一端开有阶梯孔，阶梯孔由外向内依次为螺纹孔1-2、光孔和沉孔1-3；
减振螺钉1的螺柱包括圆柱段和螺纹段1-5；圆柱段和螺纹段之间设置有退刀槽1-6；圆柱段的外径大于螺纹段1-5的大径；
减振螺钉1的圆柱段上依次套装有调整垫片7、上减振垫6、支架3和下减振垫5；减振螺钉1通过螺纹段1-5固定连接固定底座4；
支架3用于安装传感器，支架3材料为钛合金。
减振螺钉1的圆柱段上设置有m个周向均布的通孔1-7-2，通孔1-7-2的轴线沿减振螺钉1的径向设置，且m个通孔1-7-2的轴线共面；本发明实施例中减振螺钉1内腔一端设有4个90°均布的球孔洞1-7，如图2(a)(b)所示。
每个通孔1-7-2的中段设置有一个球型孔洞1-7-1，球型孔洞1-7-1的直径大于通孔1-7-2的直径；
减振钢球8的直径和通孔1-7-2的内径过盈配合，且减振钢球8的直径小于球型孔洞1-7-1的直径；
如图3所示，锁紧螺钉2的螺柱包括依次设置的圆柱段、圆锥段2-2和通气柱2-3；通气柱2-3为沿轴向切除部分区域的圆柱，切除部分的圆弧角度小于180°；即，通气柱2-3一侧设有一个平面2-4，平面2-4具有排气作用，锁紧螺钉2可以顺畅旋入减振螺钉1内部。
锁紧螺钉2螺柱插入减振螺钉1阶梯孔；锁紧螺钉2的螺钉头侧壁设置有外螺纹2-1，锁紧螺钉2的螺钉头通过外螺纹2-1固定连接减振螺钉1的螺纹孔1-2。
减振钢球8放置在球型孔洞1-7-1内，m个球型孔洞1-7-1的中心点所在平面与锁紧螺钉2的圆锥段2-2对应；减振钢球8和支架3之间能够沿径向运动。m大于或等于3。
所述减振螺钉1的螺钉头端面开有一字槽1-1，所述锁紧螺钉2的螺钉头端面开有一字槽2-5。
下减振垫5和上减振垫6的材质为橡胶或者金属橡胶等高阻尼材料。调整垫片7为上下表面光滑的金属材料。在旋转减振螺钉1时，调整垫片7可以保护上减振垫6，避免上减振垫6磨损。减振钢球8为小摩擦系数的金属材料。减振钢球8的摩擦系数很小，旋紧锁紧螺钉2不影响支架3沿着X方向的运动，且不影响X方向的接触刚度和阻尼特性，所以调节Y方向和Z方向减振性能时不影响X方向的减振性能。
在旋紧减振螺钉1的情况下，通过更换不同厚度的调整垫片7来调整下减振垫5和上减振垫6的压缩量，从而调节X方向，即轴向的接触刚度；通过更换下减振垫5和上减振垫6的材料，来调节X方向的阻尼特性。通过调节X方向的接触刚度和阻尼特性实现调节X方向的减振性能。
球孔洞1-7中间为球形孔洞1-7-1，两侧为圆柱形孔洞1-7-2。防止减振钢球8径向向外脱出。减振钢球8可以在球型孔洞1-7-1内自由运动，因此装配过程中减振钢球8不会掉落。拆卸减振钢球8时，从减振螺钉1外侧挤压减振钢球8，将其推入减振螺钉1内部空腔后取出。
锁紧螺钉2旋入减振螺钉1后，圆柱面2-3进入减振螺钉1的沉孔1-3，锁紧螺钉2由单点支撑变成两点支撑，增加锁紧螺钉2的支撑强度。
通过旋紧锁紧螺钉2，挤压Y方向的一组减振钢球8-1和Z方向的二组减振钢球8-2，改变Y方向和Z方向的接触刚度，从而改变Y方向和Z方向的减振性能。通过连续旋紧锁紧螺钉2实现连续调节Y方向和Z方向的减振性能。
如图4所示，通过更换不同直径的一组减振钢球8-1和二组减振钢球8-2，通过连续旋紧锁紧螺钉2实现连续单独调节Y方向和Z方向的减振性能。
根据上述实施例，本发明达到的性能参数如下：
工作温度-50℃至+75℃；可以实现三个方向单独调节减振性能；可以单独使用，也可以多个组合使用；安装、调节和拆卸方便；体积小于Φ8mmX10mm。
本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域专业技术人员的公知技术。

Claims (7)

1.一种微小型各向异性减振器结构，其特征在于，包括：减振螺钉(1)、锁紧螺钉(2)、固定底座(4)、下减振垫(5)、上减振垫(6)、调整垫片(7)、减振钢球(8)；
减振螺钉(1)的螺钉头一端开有阶梯孔，阶梯孔由外向内依次为螺纹孔(1-2)、光孔和沉孔(1-3)；
减振螺钉(1)的螺柱包括圆柱段和螺纹段(1-5)；圆柱段和螺纹段(1-5)之间设置有退刀槽(1-6)；圆柱段的外径大于螺纹段(1-5)的大径；
减振螺钉(1)的圆柱段上依次套装有调整垫片(7)、上减振垫(6)、支架(3)和下减振垫(5)；减振螺钉(1)通过螺纹段(1-5)固定连接固定底座(4)；
所述支架(3)用于安装传感器；
减振螺钉(1)的圆柱段上设置有m个周向均布的通孔(1-7-2)，通孔(1-7-2)的轴线沿减振螺钉(1)的径向设置，且m个通孔(1-7-2)的轴线共面；
每个通孔(1-7-2)的中段设置有一个球型孔洞(1-7-1)，球型孔洞(1-7-1)的直径大于通孔(1-7-2)的直径；
减振钢球(8)的直径和通孔(1-7-2)的内径过盈配合，且减振钢球(8)的直径小于球型孔洞(1-7-1)的直径；
锁紧螺钉(2)的螺柱包括依次设置的圆柱段、圆锥段(2-2)和通气柱(2-3)；通气柱(2-3)为沿轴向切除部分区域的圆柱，切除部分的圆弧角度小于180°；
锁紧螺钉(2)螺柱插入减振螺钉(1)阶梯孔；
锁紧螺钉(2)的螺钉头侧壁设置有外螺纹(2-1)，锁紧螺钉(2)的螺钉头通过外螺纹(2-1)固定连接减振螺钉(1)的螺纹孔(1-2)；
减振钢球(8)放置在球型孔洞(1-7-1)内，m个球型孔洞(1-7-1)的中心点所在平面与锁紧螺钉(2)的圆锥段(2-2)对应；减振钢球(8)和支架(3)之间能够沿径向运动。
2.根据权利要求1所述的一种微小型各向异性减振器结构，其特征在于，所述m大于或等于3。
3.根据权利要求2所述的一种微小型各向异性减振器结构，其特征在于，所述减振螺钉(1)的螺钉头端面开有一字槽(1-1)。
4.根据权利要求2所述的一种微小型各向异性减振器结构，其特征在于，所述锁紧螺钉(2)的螺钉头端面开有一字槽(2-5)。
5.根据权利要求2～4任意之一所述的一种微小型各向异性减振器结构，其特征在于，下减振垫(5)和上减振垫(6)的材质为橡胶或者金属橡胶。
6.根据权利要求2～4任意之一所述的一种微小型各向异性减振器结构，其特征在于，调整垫片(7)为上下表面光滑的金属材料。
7.根据权利要求2～4任意之一所述的一种微小型各向异性减振器结构，其特征在于，减振钢球(8)为金属材料。
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