CN114810897B - 一种钢丝绳-弹簧组合式减振器 - Google Patents

一种钢丝绳-弹簧组合式减振器 Download PDF

Info

Publication number
CN114810897B
CN114810897B CN202210276814.2A CN202210276814A CN114810897B CN 114810897 B CN114810897 B CN 114810897B CN 202210276814 A CN202210276814 A CN 202210276814A CN 114810897 B CN114810897 B CN 114810897B
Authority
CN
China
Prior art keywords
wire rope
steel wire
clamping plate
shock absorber
plate
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.)
Active
Application number
CN202210276814.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114810897A (zh
Inventor
王轲
郑健
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.)
Nanjing University of Aeronautics and Astronautics
Original Assignee
Nanjing University of Aeronautics and Astronautics
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 Nanjing University of Aeronautics and Astronautics filed Critical Nanjing University of Aeronautics and Astronautics
Priority to CN202210276814.2A priority Critical patent/CN114810897B/zh
Publication of CN114810897A publication Critical patent/CN114810897A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114810897B publication Critical patent/CN114810897B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • F16F7/00—Vibration-dampers; Shock-absorbers
    • F16F7/14—Vibration-dampers; Shock-absorbers of cable support type, i.e. frictionally-engaged loop-forming cables
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • F16F15/06—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 with metal springs
    • F16F15/067—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 with metal springs using only wound springs

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Springs (AREA)

Abstract

本发明公开了一种钢丝绳‑弹簧组合式减振器，包括上夹板和下夹板、设置于上夹板和下夹板之间的圆锥状钢丝绳、圆柱形压缩弹簧。上夹板和下夹板的四个角处均分别设置有一个上下对应、垂直同心的圆孔。四个螺栓分别安装在所述的四个角的上下对应、垂直同心的圆孔内，在四个螺栓外面分别套有一个圆柱形压缩弹簧。本发明的轴向刚度强，稳定性好，可有效避免减振器的横向大变形，其使用寿命长。

Description

一种钢丝绳-弹簧组合式减振器
技术领域
本发明属于机械振动控制的技术领域，涉及一种钢丝绳-弹簧组合式减振器。
背景技术
钢丝绳减振器被广泛应用于船舶、机械设备、汽车精密仪器等工程领域。但当其受到较大载荷时，会产生大的变形和滑移。这虽然达到了耗能的目的，但减振器的刚度特性和阻尼特性变化的复杂性使研究钢丝绳力学性能的难度加大；另外某些减振器的稳定性差，装夹和维修也不方便。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种钢丝绳-弹簧组合式减振器，能够有效防止减振器在受到载荷后，钢丝绳不会产生大的变形和滑移，其减振器整体的刚度性能佳，载荷承受力强。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案。
一种钢丝绳-弹簧组合式减振器，包括：均为方形且尺寸相等的上夹板和下夹板、设置于上夹板和下夹板之间的圆锥状钢丝绳、圆柱形压缩弹簧；所述的上夹板和下夹板的四个角处，均分别设置有一个上下对应、垂直同心的圆孔；四个定尺寸螺栓分别安装在所述的四个角的上下对应、垂直同心的圆孔内；在四个定尺寸螺栓外面，分别套有一个圆柱形压缩弹簧。
所述的上夹板中间位置设置有两个槽，两槽中间加工12个圆孔，压板也加工12个同样的同心圆孔。12个紧固螺栓分别安装在压板和上夹板的每一个所述圆孔内,12个紧固螺母分别安装在每一个紧固螺栓上。
所述的圆锥状钢丝绳的上端安装在上夹板下表面的中间位置的孔A中，其下端安装在下夹板上表面的中间位置的孔C中；其圆锥状钢丝绳从下到上的形成方式为：按一定高度线性递增且半径线性递减。
所述的下夹板的左前侧部位设置有一个槽，其槽左右分别有一个孔；一个复位弹簧安装件安装到所述的下夹板的槽内；复位弹簧的一端安装到复位弹簧安装件上，另一端与圆锥状钢丝绳相连。
所述的四个定尺寸螺栓的上端均伸出上夹板外，用四个定尺寸螺母分别将每一个定尺寸螺栓固定到上夹板上。
所述的钢丝绳在以下模具上绕制而成：模具的主体外形为圆锥体，其外圆面上布置有从下到上盘旋的螺旋状凹槽；其圆锥状凹槽从下到上的形成方式为：按一定高度线性递增且半径线性递减。
与现有技术相比，本发明具有以下优点和有益效果：
1.本发明采用通过锥形钢丝绳模具绕制而成的锥形钢丝绳，以钢丝绳之间的摩擦，钢丝绳内钢丝之间的变形与摩擦提供较大阻尼。
2.本发明采用四个圆柱形压缩弹簧，每个均套在螺栓外面，两端分别插入到上、下夹板的圆柱凹槽中。因此整个减振器与传统的钢丝绳减振器相比，具有更大的轴向刚度，可以承受更大的轴向载荷；同时可以很好地避免传统减振器的大变形问题，既提高了自身的稳定性，又能增强使用寿命。而且，该减振器可以通过更换不同的弹簧来控制连接刚度。
3.本发明采用复位弹簧，它是一种拉伸弹簧，一端与锥形钢丝绳下端串联，另外一端安装在复位弹簧安装件上。复位弹簧为锥形钢丝绳提供拉力，有利于承受的压力取消后锥形钢丝绳恢复到原来的形状。
附图说明
图1为本发明的一种钢丝绳-弹簧组合式减振器的主视图。
图2为图1的左视图。
图3是本发明的一种实施例的上夹板，其中图3a是上夹板的主视图，图3b是上夹板的左视图，图3c是上夹板的上视图。
图4是本发明的一种实施例的下夹板，其中图4a是下夹板的主视图，图4b是下夹板的左视图，图4c是下夹板的上视图。
图5为复位弹簧安装件，其中图5a是复位弹簧安装件的剖面视图，图5b是复位弹簧安装件的左视图，图5c是复位弹簧安装件的上视图。
图6为钢丝绳，其中图6a是钢丝绳的主视图，图6b是钢丝绳的左视图，图6c是钢丝绳的上视图。
图7为压板，其中图7a是压板的主视图，图7b是压板的左视图，图7c是压板的上视图。
图8为钢丝绳绕制的模具，其中图8a是模具的主视图，图8b是模具的剖面视图，图8c是模具的上视图。
其中，(1)上夹板，(2)定尺寸螺栓，(3)定尺寸螺母，(4)压缩弹簧，(5)下夹板，(6)紧固螺栓，(7)紧固螺母，(8)复位弹簧安装件，(9)钢丝绳，(10)压板，(11)复位弹簧。
具体实施方式
本发明采用一根按照高度线性递增且半径线性递减的方式绕制而成的锥形钢丝绳和圆柱形压缩弹簧为受力原件。锥形钢丝绳提供阻尼，圆柱形压缩弹簧增加整体的刚度和载荷承受力。在钢丝绳-弹簧组合式减振器受到交变载荷作用时，一方面钢丝绳粗糙接触面之间的摩擦能提供阻尼；另一方面钢丝绳本身受到拉伸能引起构成其自身的钢丝发生大变形，这些钢丝的大变形与运动过程中的钢丝间摩擦也能提供复杂的阻尼。锥形钢丝绳受压作用时，由于圈径小的部分具有更大的刚度，会使其嵌入相邻大圈径的钢丝绳圈内，它们之间的摩擦能提供阻尼；为防止锥形钢丝绳散开，将最底层钢丝绳与拉簧相连，当减振器所受压力衰减后，再将钢丝绳拉紧。因此，这也决定了锥形钢丝绳为主要减振元件。圆柱形弹簧套在螺栓外面，使钢丝绳-弹簧组合式减振器具有更大的轴向刚度，可以承受更大的轴向载荷。
本发明主要承力元件之一是绕制而成的圆锥形钢丝绳，它是通过将一根钢丝绳缠绕在一个圆锥体形模具上而制成的；它在钢丝绳-弹簧组合式减振器振动时可以消耗能量，达到减振效果；它能够在较宽的频带内提供较大的摩擦迟滞阻尼，还具有刚度随变形状态改变的特性；在意外的大激励下，由于元件的刚度变化，可使结构的固有频率改变，从而抑制结构共振。圆柱形压缩弹簧是本发明中的另一主要承力元件，利用多个开放线圈对外载压力供给抵抗力量，具有很大的轴向刚度。本发明中使用了按一定条件绕制而成的锥形钢丝绳。
下面结合附图对本发明做进一步详细说明。
如图1所示，本发明的一种钢丝绳-弹簧组合式减振器，包括均为方形且外形尺寸相等的上夹板1和下夹板5、设置于上夹板1和下夹板5之间的圆锥状钢丝绳9、圆柱形压缩弹簧4。
所述的上夹板1和下夹板5的四个角处，均分别设置有一个上下对应、垂直同心的圆孔；四个定尺寸螺栓2分别安装在所述的四个角的上下对应、垂直同心的圆孔内；其上端伸出上夹板1外，用四个定尺寸螺母3分别将每一个定尺寸螺栓2固定到上夹板1上；在四个定尺寸螺栓2外面，分别套有一个圆柱形压缩弹簧4。
所述的上夹板1中间位置设置有两个槽，两槽中间加工12个圆孔，压板10也加工12个同样的同心圆孔。12个紧固螺栓6分别安装在压板和上夹板1的每一个所述圆孔内,12个紧固螺母7分别安装在每一个紧固螺栓6上。
所述的圆锥状钢丝绳9，上端安装在上夹板1下表面的中间位置的孔A中，下端安装在下夹板5上表面的中间位置的孔C中。其圆锥状钢丝绳9从下到上的形成方式为：按一定高度线性递增且半径线性递减。其圆锥状钢丝绳的制造加工是：将一根钢丝绳按照模具轨迹绕制而成。
所述的下夹板5的左前侧部位设置有一个槽，槽里面加工有两个孔(左孔和右孔)，通过使用所述的2个紧固螺栓6和两个紧固螺母7将复位弹簧安装件8安装到下夹板5的槽内，而复位弹簧11一端安装到复位弹簧安装件8上，另外一端则与圆锥状钢丝绳9相连。
钢丝绳9的轮廓圆A(如图6b)和上夹板1的轮廓圆(如图3a)重合，钢丝绳9的轮廓圆B(如图6b)和下夹板5的轮廓圆(如图4a)重合；
压板10内表面与上夹板1表面A重合，压板10上表面与上夹板1上表面重合；
压缩弹簧4与上夹板1的孔B(如图3c)同心，压缩弹簧4上表面与上夹板1表面C(如图3a)重合；
上夹板1的孔与定尺寸螺栓2的螺杆同心，定尺寸螺栓2上表面与下夹板5下表面重合；
定尺寸螺栓2的外螺纹与定尺寸螺母3的内螺纹配合，定尺寸螺母3下表面与上夹板1上表面重合；
复位弹簧安装件8的左孔、右孔与下夹板5的左孔、右孔同心，复位弹簧安装件8的下表面和下夹板5的下表面重合；
紧固螺栓6与复位弹簧安装件8的左孔同心，紧固螺栓6的头部下表面和下夹板5的内表面重合；
紧固螺母7与紧固螺栓6同心，紧固螺母7的下表面与下夹板5的外表面重合。
锥形钢丝绳的制备：
图8a为钢丝绳模具的主视图，图8b为钢丝绳模具的剖面视图。
(1)根据图8a和图8b加工该模具，材料选45号钢；
(2)将一根钢丝绳按模具轨迹从C绕制到D处，锥形钢丝绳的制备即可完成。
(3)该模具的形状为：
如图所示，模具的主体外形为圆锥体；其外圆面上布置有从下到上盘旋的螺旋状凹槽；其圆锥状凹槽从下到上的形成方式为：按一定高度线性递增且半径线性递减。其圆锥状钢丝绳的制造加工是：将一根钢丝绳按照模具轨迹绕制而成。
圆柱形压缩弹簧的优选方案为：
弹簧直径d＝3.5mm，中径D＝19mm。材料60Si2MnA钢。圈数：总圈数n＝4，节距t＝13.5mm，左旋。端部结构形式为两端圈磨平。自由高度H0＝54mm。
总之，本发明所述的减振器采用按一定高度线性递增且半径线性递减的方式绕制而成的锥形钢丝绳阻尼元件减振，四个圆柱形压缩弹簧增加轴向刚度，提高各向载荷承受力。该发明可用于恶劣的环境下的机械结构减振领域，耐油、耐火、抗化学及海水腐蚀，还能承受较大静载荷与动载荷，具有较大刚度与阻尼，适用于工程机械与通用机械的减振。

Claims (4)

1.一种钢丝绳-弹簧组合式减振器，其特征在于，包括：均为方形且尺寸相等的上夹板(1)和下夹板(5)、设置于上夹板(1)和下夹板(5)之间的圆锥状钢丝绳(9)、圆柱形压缩弹簧(4)；所述的上夹板(1)和下夹板(5)的四个角处，均分别设置有一个上下对应、垂直同心的圆孔；四个定尺寸螺栓(2)分别安装在所述的四个角的上下对应、垂直同心的圆孔内；在四个定尺寸螺栓(2)外面，分别套有一个圆柱形压缩弹簧(4)；
所述的上夹板(1)中间位置设置有两个槽，两槽中间加工12个圆孔，压板(10)也加工12个同样的同心圆孔；12个紧固螺栓(6)分别安装在压板和上夹板(1)的每一个所述圆孔内,12个紧固螺母(7)分别安装在每一个紧固螺栓(6)上；
所述的圆锥状钢丝绳(9)的上端安装在上夹板(1)下表面的中间位置的孔A中，其下端安装在下夹板(5)上表面的中间位置的孔B中；其圆锥状钢丝绳(9)从下到上的形成方式为：按一定高度线性递增且半径线性递减。
2.根据权利要求1所述的一种钢丝绳-弹簧组合式减振器，其特征在于，所述的下夹板(5)的左前侧部位设置有一个槽，其槽左右分别有一个孔；一个复位弹簧安装件(8)安装到所述的下夹板(5)的槽内；复位弹簧(11)的一端安装到复位弹簧安装件(8)上，另一端与圆锥状钢丝绳(9)相连。
3.根据权利要求1所述的一种钢丝绳-弹簧组合式减振器，其特征在于，所述的四个定尺寸螺栓(2)的上端均伸出上夹板(1)外，用四个定尺寸螺母(3)分别将每一个定尺寸螺栓(2)固定到上夹板(1)上。
4.根据权利要求1所述的一种钢丝绳-弹簧组合式减振器，其特征在于，所述的钢丝绳在以下模具上绕制而成：模具的主体外形为圆锥体，其外圆面上布置有从下到上盘旋的螺旋状凹槽；其圆锥状凹槽从下到上的形成方式为：按一定高度线性递增且半径线性递减。
CN202210276814.2A 2022-03-21 2022-03-21 一种钢丝绳-弹簧组合式减振器 Active CN114810897B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210276814.2A CN114810897B (zh) 2022-03-21 2022-03-21 一种钢丝绳-弹簧组合式减振器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210276814.2A CN114810897B (zh) 2022-03-21 2022-03-21 一种钢丝绳-弹簧组合式减振器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114810897A CN114810897A (zh) 2022-07-29
CN114810897B true CN114810897B (zh) 2023-03-24

Family

ID=82531164

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210276814.2A Active CN114810897B (zh) 2022-03-21 2022-03-21 一种钢丝绳-弹簧组合式减振器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114810897B (zh)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107747604A (zh) * 2017-11-27 2018-03-02 南京立照科技实业有限公司 一种钢丝绳垫式全向减振器
CN110486404A (zh) * 2019-08-14 2019-11-22 陕西航泰电气股份有限公司 一种初始预缓冲夹板式吸能器及吸能方法
CN111577807A (zh) * 2020-06-16 2020-08-25 湖南大学 一种阻尼和刚度可调节的隔振器

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL286649A (zh) * 1961-12-13
SU741003A2 (ru) * 1977-11-10 1980-06-15 За витель и Ио Б. Добролюбов, А, В. Р занцев Филатова Способ изготовлени тросового амортизатора
DE102004031867A1 (de) * 2004-02-03 2005-08-18 Andreas Stihl Ag & Co. Kg Antivibrationselement
CN203743285U (zh) * 2014-03-18 2014-07-30 湖北工业大学 一种多维复合金属减振器
CN104819238B (zh) * 2015-04-29 2016-12-07 柳州东方工程橡胶制品有限公司 带胀紧套阻尼弹簧隔振器装置及其安装调整工法
CN204688393U (zh) * 2015-05-05 2015-10-07 潍柴动力股份有限公司 约束式钢丝绳减振垫
CN208397184U (zh) * 2018-04-18 2019-01-18 响水县名祥服饰有限公司 一种纺织机用减震装置
CN211082660U (zh) * 2019-12-05 2020-07-24 无锡市宏源弹性器材有限公司 一种内外夹板固定式蝶形钢丝绳隔振器
CN212839102U (zh) * 2020-07-15 2021-03-30 江苏欣捷诺环境工程技术有限公司 一种机载隔振器
CN114039448B (zh) * 2021-11-17 2023-01-06 徐州力达电机技术有限公司 一种具有减震功能的电机

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107747604A (zh) * 2017-11-27 2018-03-02 南京立照科技实业有限公司 一种钢丝绳垫式全向减振器
CN110486404A (zh) * 2019-08-14 2019-11-22 陕西航泰电气股份有限公司 一种初始预缓冲夹板式吸能器及吸能方法
CN111577807A (zh) * 2020-06-16 2020-08-25 湖南大学 一种阻尼和刚度可调节的隔振器

Also Published As

Publication number Publication date
CN114810897A (zh) 2022-07-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109372943B (zh) 可调式双层金属橡胶阻尼减振器及其工作方法
CN106121336A (zh) 一种形状记忆合金绞线—环形弹簧拼装式自复位阻尼器
CN110158803B (zh) 隔震支座的多方向减震与抗拉拔装置及其隔减振方法
CN113802909A (zh) 一种自复位耗能支撑结构及组装方法
CN106382315A (zh) 一种拉杆导向式弹簧阻尼器
CN114810897B (zh) 一种钢丝绳-弹簧组合式减振器
CN2814003Y (zh) 双捻向钢丝绳隔震器
CN106382319B (zh) 一种可预设早期刚度的碟形弹簧阻尼器
CN106369095B (zh) 一种能够调节早期刚度的碟形弹簧阻尼器
CN106369094A (zh) 一种拉杆导向式碟形弹簧阻尼器
CN106245803B (zh) 一种可调节早期刚度的橡胶阻尼器
CN106351353B (zh) 一种早期刚度可调的螺旋弹簧阻尼器
CN106286663B (zh) 一种可调节早期刚度的碟形弹簧阻尼器
CN210510065U (zh) 一种环形金属橡胶-多股螺旋弹簧组合式减振器
CN106284732A (zh) 一种可预设早期刚度的拉杆式碟形弹簧阻尼器
CN210139871U (zh) 曲面隔片高分子弹性元件缓冲器
CN106352002B (zh) 一种早期刚度可预设的碟形弹簧阻尼器
CN106382318A (zh) 一种可调节早期刚度的螺旋弹簧阻尼器
CN106436950A (zh) 一种可预设早期刚度的拉杆式螺旋弹簧阻尼器
CN106285145A (zh) 一种能调节竖向早期刚度的三维隔震支座
CN106368482A (zh) 一种初始刚度可调的碟形弹簧阻尼器
CN106286669B (zh) 一种早期刚度可预设的螺旋弹簧阻尼器
CN106286699A (zh) 一种可调节早期刚度的复合弹簧阻尼器
CN106246782B (zh) 一种可预设早期刚度的拉杆式复合弹簧阻尼器
CN220726949U (zh) 一种分布式弹簧吸振器

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