CN114718978A - 一种减振器 - Google Patents

一种减振器 Download PDF

Info

Publication number
CN114718978A
CN114718978A CN202210427806.3A CN202210427806A CN114718978A CN 114718978 A CN114718978 A CN 114718978A CN 202210427806 A CN202210427806 A CN 202210427806A CN 114718978 A CN114718978 A CN 114718978A
Authority
CN
China
Prior art keywords
outer ring
spring
bearing plate
vibration
force
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202210427806.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114718978B (zh
Inventor
李伟光
余秋霖
骆春林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
South China University of Technology SCUT
Original Assignee
South China University of Technology SCUT
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by South China University of Technology SCUT filed Critical South China University of Technology SCUT
Priority to CN202210427806.3A priority Critical patent/CN114718978B/zh
Publication of CN114718978A publication Critical patent/CN114718978A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114718978B publication Critical patent/CN114718978B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F13/00Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs
    • F16F13/002Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising at least one fluid spring
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/10Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
    • F16F15/12Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon
    • F16F15/1207Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon characterised by the supporting arrangement of the damper unit
    • F16F15/1208Bearing arrangements
    • F16F15/1209Bearing arrangements comprising sliding bearings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/10Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
    • F16F15/12Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon
    • F16F15/121Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon using springs as elastic members, e.g. metallic springs
    • F16F15/123Wound springs
    • F16F15/12306Radially mounted springs
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/10Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
    • F16F15/12Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon
    • F16F15/121Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon using springs as elastic members, e.g. metallic springs
    • F16F15/123Wound springs
    • F16F15/1232Wound springs characterised by the spring mounting

Abstract

本发明公开了一种减振器,包括彼此同轴套设的内圈和外圈;内圈和外圈之间具有间隙;内圈与外圈之间安装有若干个减振单元;减振单元用于缓冲径向作用力,即吸收径向振动能量;外圈的外部还包括一个外环,外环与外圈之间的连接,是由阵列分布在外环与外圈之间的若干块屈服板连接;屈服板塑性变形的应力,用于缓冲轴向作用力,即吸收轴向振动能量。本发明减振器受到振动冲击时,减振单元发生弹性形变,主要吸收平面方向振动能量;屈服板以及上端承载板和下端承载板发生弹性形变,主要吸收轴向振动能量,最终实现三维方向减振。

Description

一种减振器
技术领域
本发明涉及减振领域,尤其涉及一种减振器。
背景技术
已有减振器结构复杂、不紧凑,减振体安装不当、减振效果不佳。
专利号CN112797082A公开了弹簧减振器轴承,该发明结构复杂,并且存在预紧力不可调的问题,在不同工作环境下的适应性不佳。
专利号CN213017436U公开了一种高性能减振器导向轴套,该专利缺点如下:第一,该专利所述圆槽内侧壁左侧与弹簧通过焊接方式连接在一起,致使弹簧初始形变不均匀,容易导致安装后轴套与轴的轴心产生较大角度偏差;第二,该专利仅在圆槽内壁左侧均匀焊接有4组弹簧,易导致非轴向形变弹簧承受较大的剪切应力,出现弹簧断裂的现象,弹簧可靠性和耐久性大幅降低。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足,提供一种减振器。
本发明无需外部供能、结构紧凑、可靠耐用、安装方便、预紧力可调节的减振机构。
本发明通过下述技术方案实现:
一种减振器,包括彼此同轴套设的内圈1和外圈2;内圈1和外圈2之间具有间隙;所述内圈1与外圈2之间安装有若干个减振单元;减振单元用于缓冲径向作用力,即吸收径向振动能量。
所述内圈1与外圈2相向的圆周面上,分别对应开设有若干个用于安装减振单元的沉孔;
各减振单元的一端对应置于内圈1的沉孔内,另一端对应置于外圈2的沉孔内。
所述减振单元包括弹簧3;在位于外圈2的沉孔内置有活塞套4;所述弹簧3的一端部置于该活塞套4内;所述活塞套4外壁与沉孔内壁之间为间隙配合。
所述外圈2的外部还包括一个外环5,外环5与外圈2之间的连接,是由阵列分布在外环5与外圈2之间的若干块屈服板6连接;屈服板6塑性变形的应力,用于缓冲轴向作用力,即吸收轴向振动能量。
沿外圈2沉孔的径向方向,开设有用于插入垫片7的矩形通孔8;该矩形通孔8位于外圈2沉孔的底部;在矩形通孔8内插入垫片7,用于调节减振单元的弹簧3预紧力。
所述弹簧3的压缩弹性形变范围≥内圈1与外圈2之间的最小间隙;所述弹簧3的拉伸弹性形变范围≥内圈1与外圈2之间的最大间隙。
所述内圈1和外圈2的外侧,分别安装有通过螺栓连接的上端承载板9和下端承载板10;
所述上端承载板9用于连接待减振设备;所述下端承载板10用于连接基座或者支撑座。
所述垫片7改变弹簧3初始预紧力;根据胡克弹性定律指出:在弹性限度内,弹簧3的弹力F和弹簧3的形变长度x成正比,即F=kx。
所述减振单元在受到振动冲击力Fi时,弹簧3会受到径向作用力fRi=ficosα=-k1xicosα和弹簧3切向作用力fTi=fisinα=-k1xisinα,其中α为弹簧3轴心方向与平面方向作用力分力FHi的夹角,k1为弹簧3弹性系数,x为弹簧3形变量。
所述上端承载板9和下端承载板10由弹性体构成;
当内圈1受到振动冲击力Fi时,上端承载板9和下端承载板10发生弹性形变产生轴向作用力fRi=-k2ai
其中,a为上端承载板9和下端承载板10变形量;
k2为上端承载板9和下端承载板10弹性系数。
本发明相对于现有技术,具有如下的优点及效果:
1、本发明内圈与外圈之间安装有若干个减振单元;减振单元用于缓冲径向作用力,即吸收径向振动能量;
本发明外圈的外部还包括一个外环,外环与外圈之间的连接,是由阵列分布在外环与外圈之间的若干块屈服板连接;屈服板塑性变形的应力,用于缓冲轴向作用力,即吸收轴向振动能量;
本发明沿外圈沉孔的径向方向,开设有用于插入垫片的矩形通孔;该矩形通孔位于外圈沉孔的底部;在矩形通孔内插入垫片,用于调节减振单元的弹簧预紧力;可安装不同厚度的垫片,能改变减振单元初始预紧力,从而对内圈施加不同大小预紧力,以满足不同条件的减振需求。
本发明采用上述结构,具有三维减振、无需外部供能、结构紧凑、安装方便、预紧力可调节的优点。
本发明根据胡可弹性定理指出:在线性限度内,弹簧的弹力F和弹簧的长度x成正比,即F=kx。因此,所述内圈预紧力能根据不同使用环境快速调整。
2、本发明中,当冲击振动较大,即将超过弹簧弹性限度时,内圈外周壁与活塞套端部直接相抵接触,实现过载保护,保证弹簧在弹性限度内工作。该设计能够避免作为减振体的弹簧超出弹性形变范围而破坏,提高了所述减振单元的可靠性。
3、本发明中,减振器受到振动冲击时,减振单元发生弹性形变,吸收平面方向振动能量;同时,减振机构外圈与外环之间的屈服板弯曲发生非弹性形变、上端承载板和下端承载板发生弹性形变,吸收轴向振动能量,最终实现三维方向减振。
4、本发明减振器为纯机械结构,相比于传统液压结构和磁流变液结构,无需其他设备进行供能,是一种环保、高效的减振结构。
附图说明
图1为本发明减振器剖面结构示意图。
图2为本发明减振器立体结构示意图。
图3为本发明减振器加装上端承载板和下端承载板的结构示意图。
图4为本发明减振单元结构示意图。
图5为本发明内圈结构示意图。
图6为本发明外圈结构示意图。
图7为本发明上端承载板的结构示意图。
图8为本发明下端承载板的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步具体详细描述。
实施例
如图1-8所示。本发明公开了一种减振器,包括彼此同轴套设的内圈1和外圈2;内圈1和外圈2之间具有间隙;所述内圈1与外圈2之间安装有若干个减振单元;减振单元用于缓冲径向作用力,即吸收径向振动能量。减振单元的数量根据实际应用而定。
所述内圈1与外圈2相向的圆周面上,分别对应开设有若干个用于安装减振单元的沉孔;
各减振单元的一端对应置于内圈1的沉孔内,另一端对应置于外圈2的沉孔内。
所述减振单元包括弹簧3;在位于外圈2的沉孔内置有活塞套4;所述弹簧3的一端部置于该活塞套4内;所述活塞套4外壁与沉孔内壁之间为间隙配合。当冲击振动较大,即将超过弹簧弹性限度时,内圈外周壁与活塞套的端部直接相抵接触,实现过载保护,保证弹簧在弹性限度内工作。该设计能够避免作为减振体的弹簧超出弹性形变范围而破坏,提高了所述减振单元的可靠性。
所述外圈2的外部还包括一个外环5,外环5与外圈2之间的连接,是由阵列分布在外环5与外圈2之间的若干块屈服板6连接;屈服板6塑性变形的应力,用于缓冲轴向作用力,即吸收轴向振动能量(能够发生非弹性变形而耗散能量,实现轴向减振);屈服板6的数量根据实际应用而定。
沿外圈2沉孔的径向方向,开设有用于插入垫片7的矩形通孔8;该矩形通孔8位于外圈2沉孔的底部;在矩形通孔8内插入垫片7,用于调节减振单元的弹簧3预紧力。
所述弹簧3的压缩弹性形变范围≥内圈1与外圈2之间的最小间隙;所述弹簧3的拉伸弹性形变范围≥内圈1与外圈2之间的最大间隙。
所述内圈1和外圈2的外侧,分别安装有通过螺栓连接的上端承载板9和下端承载板10。上端承载板9和下端承载板10为弹性结构体。
所述上端承载板9用于连接待减振设备(图中未示出);所述下端承载板10用于连接基座或者支撑座(图中未示出);可实现轴向减振和承载作用。
所述垫片7改变弹簧3初始预紧力;根据胡克弹性定律指出:在弹性限度内,弹簧3的弹力F和弹簧3的形变长度x成正比,即F=kx。
所述减振单元在受到振动冲击力Fi时,弹簧3会受到径向作用力fRi=ficosα=-k1xicosα和弹簧3切向作用力fTi=fisinα=-k1xisinα,其中α为弹簧3轴心方向与平面方向作用力分力FHi的夹角,k1为弹簧3弹性系数,x为弹簧3形变量。
所述上端承载板9和下端承载板10由弹性体构成;
当内圈1受到振动冲击力Fi时,上端承载板9和下端承载板10发生弹性形变产生轴向作用力fRi=-k2ai
其中,a为上端承载板9和下端承载板10变形量;
k2为上端承载板9和下端承载板10弹性系数。
减振器在某一时刻受到振动冲击力Fi时,所产生的反作用力总和为
Figure BDA0003610421010000061
根据牛顿第三运动定律可知,相互作用的两个物体之间作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上。通过弹簧反作用力减振后的冲击振动作用力Fo=Fi-F。因此,所述减振器产生的反作用力能减缓该时刻受到的振动冲击力大小。
本发明除弹簧材质,最好采用金属材质外,其他部件可以采用塑料材质,当然也可以采用金属材质;具体材质要求,可由本领域技术人员根据具体应用要求而定。
本发明减振器受到振动冲击时,减振单元发生弹性形变,主要吸收平面方向振动能量;屈服板6以及上端承载板9和下端承载板10发生弹性形变,主要吸收轴向振动能量,最终实现三维方向减振。
如上所述,便可较好地实现本发明。
本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其他任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种减振器,其特征在于:包括彼此同轴套设的内圈(1)和外圈(2);内圈(1)和外圈(2)之间具有间隙;所述内圈(1)与外圈(2)之间安装有若干个减振单元;减振单元用于缓冲径向作用力,即吸收径向振动能量。
2.根据权利要求1所述减振器,其特征在于:所述内圈(1)与外圈(2)相向的圆周面上,分别对应开设有若干个用于安装减振单元的沉孔;
各减振单元的一端对应置于内圈(1)的沉孔内,另一端对应置于外圈(2)的沉孔内。
3.根据权利要求2所述减振器,其特征在于:所述减振单元包括弹簧(3);在位于外圈(2)的沉孔内置有活塞套(4);所述弹簧(3)的一端部置于该活塞套(4)内;所述活塞套(4)外壁与沉孔内壁之间为间隙配合。
4.根据权利要求3所述减振器,其特征在于:所述外圈(2)的外部还包括一个外环(5),外环(5)与外圈(2)之间的连接,是由阵列分布在外环(5)与外圈(2)之间的若干块屈服板(6)连接;屈服板(6)塑性变形的应力,用于缓冲轴向作用力,即吸收轴向振动能量。
5.根据权利要求4所述减振器,其特征在于:沿外圈(2)沉孔的径向方向,开设有用于插入垫片(7)的矩形通孔(8);该矩形通孔(8)位于外圈(2)沉孔的底部;在矩形通孔(8)内插入垫片(7),用于调节减振单元的弹簧(3)预紧力。
6.根据权利要求5所述减振器,其特征在于:所述弹簧(3)的压缩弹性形变范围≥内圈(1)与外圈(2)之间的最小间隙;所述弹簧(3)的拉伸弹性形变范围≥内圈(1)与外圈(2)之间的最大间隙。
7.根据权利要求6所述减振器,其特征在于:所述内圈(1)和外圈(2)的外侧,分别安装有通过螺栓连接的上端承载板(9)和下端承载板(10);
所述上端承载板(9)用于连接待减振设备;所述下端承载板(10)用于连接基座或者支撑座。
8.根据权利要求7所述减振器,其特征在于:所述垫片(7)改变弹簧(3)初始预紧力;根据胡克弹性定律指出:在弹性限度内,弹簧(3)的弹力F和弹簧(3)的形变长度x成正比,即F=kx。
9.根据权利要求8所述减振器,其特征在于:所述减振单元在受到振动冲击力Fi时,弹簧(3)会受到径向作用力fRi=ficosα=-k1xicosα和弹簧(3)切向作用力fTi=fisinα=-k1xisinα,其中α为弹簧(3)轴心方向与平面方向作用力分力FHi的夹角,k1为弹簧(3)弹性系数,x为弹簧(3)形变量。
10.根据权利要求9所述减振器,其特征在于:所述上端承载板(9)和下端承载板(10)由弹性体构成;
当内圈(1)受到振动冲击力Fi时,上端承载板(9)和下端承载板(10)发生弹性形变产生轴向作用力fRi=-k2ai
其中,a为上端承载板(9)和下端承载板(10)变形量;
k2为上端承载板(9)和下端承载板(10)弹性系数。
CN202210427806.3A 2022-04-22 2022-04-22 一种减振器 Active CN114718978B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210427806.3A CN114718978B (zh) 2022-04-22 2022-04-22 一种减振器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210427806.3A CN114718978B (zh) 2022-04-22 2022-04-22 一种减振器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114718978A true CN114718978A (zh) 2022-07-08
CN114718978B CN114718978B (zh) 2023-12-05

Family

ID=82244819

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210427806.3A Active CN114718978B (zh) 2022-04-22 2022-04-22 一种减振器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114718978B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115666065A (zh) * 2022-09-15 2023-01-31 无锡混沌能源技术有限公司 一种供暖热力站用ccb箱子

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103821874A (zh) * 2014-02-26 2014-05-28 长城汽车股份有限公司 一种传动轴吸振器
CN109458427A (zh) * 2018-12-29 2019-03-12 增城华昌塑料五金模具有限公司 一种弓用弹簧减震器
CN209159714U (zh) * 2018-11-10 2019-07-26 河北飞拓机械配件制造有限公司 一种铁路机车冲压件
CN212804054U (zh) * 2020-08-10 2021-03-26 太仓满金机械有限公司 纺纱器用减震套
CN214304925U (zh) * 2020-12-11 2021-09-28 荣成恒佳汽车部件制造有限公司 一种缓冲性能好的离合器壳
CN113864386A (zh) * 2021-10-14 2021-12-31 珠海格力电器股份有限公司 一种阻尼结构、减振器及设置其的机械设备

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103821874A (zh) * 2014-02-26 2014-05-28 长城汽车股份有限公司 一种传动轴吸振器
CN209159714U (zh) * 2018-11-10 2019-07-26 河北飞拓机械配件制造有限公司 一种铁路机车冲压件
CN109458427A (zh) * 2018-12-29 2019-03-12 增城华昌塑料五金模具有限公司 一种弓用弹簧减震器
CN212804054U (zh) * 2020-08-10 2021-03-26 太仓满金机械有限公司 纺纱器用减震套
CN214304925U (zh) * 2020-12-11 2021-09-28 荣成恒佳汽车部件制造有限公司 一种缓冲性能好的离合器壳
CN113864386A (zh) * 2021-10-14 2021-12-31 珠海格力电器股份有限公司 一种阻尼结构、减振器及设置其的机械设备

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115666065A (zh) * 2022-09-15 2023-01-31 无锡混沌能源技术有限公司 一种供暖热力站用ccb箱子
CN115666065B (zh) * 2022-09-15 2024-03-12 无锡混沌能源技术有限公司 一种供暖热力站用ccb箱子

Also Published As

Publication number Publication date
CN114718978B (zh) 2023-12-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103161864B (zh) 三向摩擦可调抗强冲击隔振器
CN114718978B (zh) 一种减振器
CN110273956B (zh) 一种扭转摩擦板型金属阻尼器
KR101511434B1 (ko) 이력댐퍼와 마찰댐퍼가 부착된 실린더형 제진장치
CN203905194U (zh) 一种球面调谐质量阻尼器减振控制装置
KR101398365B1 (ko) 디스크 스프링을 이용한 마찰형 에너지 소산 장치
CN104832591B (zh) 一种复合刚度阻尼减振器
CN214994679U (zh) 一种抗震装置
CN210856915U (zh) 一种应用斜圈弹簧的减震支座
US11566681B2 (en) Coaxial spring damper device and system
KR101524855B1 (ko) 고감쇠 고무 댐퍼가 부착된 실린더형 제진장치
CN211597161U (zh) 一种抗震阻尼器
WO2022230336A1 (ja) 直動ダンパーおよびステアリング装置
CN113833340B (zh) 一种具有耗能时序的多重耗能阻尼器及其优化设计方法
CN213064455U (zh) 一种车辆减震器
CN214579672U (zh) 一种新型减震管夹
CN209907645U (zh) 一种建筑物减震阻尼器的支撑装置
JPS63251639A (ja) 振動エネルギ吸収装置
KR101830869B1 (ko) 압축고무를 이용한 3축 배관 진동제어 스마트 댐퍼
CN211693339U (zh) 一种硅油减震器惯性环
CN114673758B (zh) 一种基于正负刚度减振技术的钻孔装置
RU209420U1 (ru) Амортизатор для снижения сейсмического воздействия
CN109595282B (zh) 旋转式压扭组合型弹性减震装置
CN216143108U (zh) 一种自带防护功能且减震效果好的弹簧阻尼器
CN220598124U (zh) 一种桥梁抗震组件

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant