CN116877613A - 基于屈曲梁结构的准零刚度装置及六自由度准零刚度装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种基于屈曲梁结构的准零刚度装置及六自由度准零刚度装置,其中所述准零刚度装置,包含框架和斜支梁;所述框架包含上板、下板和若干固定连接在所述上板和所述下板之间的梁;所述斜支梁的第一端与所述框架的上板固定连接,所述斜支梁的第二端与所述框架的下板连接于同一基体。所述斜支梁提供负刚度,所述梁提供正刚度,实现准零刚度。本申请提供的一体化基于屈曲梁结构的准零刚度装置及六自由度准零刚度装置在实现高静载时需要的位移更小,准零刚度位置附近动态位移范围较大,利于实际应用。避免采用铰接时铰接处存在的摩擦影响隔振效果,也避免了铰接处的空隙对微振动的隔离效果较差的情况发生。
Description
技术领域
本发明属于减震装置的技术领域,特别是涉及一种基于屈曲梁结构的准零刚度装置及六自由度准零刚度装置。
背景技术
准零刚度减振器,是将负刚度元件与正刚度原件并联,从而在静平衡位置实现零刚度特性。对比传统的线性隔振器,准零刚度隔振器的提出,实现高静态刚度和低动态刚度的特性,有较大承载力的同时,结构变形小,隔振频带加宽。
现有准零刚度系统对微振动的隔离效果较差,结构不稳定,不利于其实际应用,并且,现有准零刚度设计平衡位置处于零刚度的位移范围较小,不方便调节。
现有准零刚度系统的负刚度结构多采用机械铰连接的螺旋弹簧,由于摩擦和间隙对微振动的隔离效果较差,而且螺旋弹簧压缩状态容易横向失稳;另外,现有准零刚度设计平衡位置处于零刚度的位移范围较小,不方便调节
发明内容
本申请提供一种一体化的基于屈曲梁结构的准零刚度装置对于微振动扰动隔振效果好,结构在较大范围类处于稳定零刚度状态,且对不同的负载质量可调节。本申请还提供一种一体化的基于屈曲梁结构的六自由度准零刚度装置对于微振动扰动隔振效果好,能够在高度较小的设计中实现六个方向的准零刚度,结构在较大范围类处于稳定零刚度状态,且对不同的负载质量可调节。
本发明是通过以下技术方案实现的发明目的。
基于屈曲梁结构的准零刚度装置,包含框架和斜支梁;
所述框架包含上板、下板和若干固定连接在所述上板和所述下板之间的梁;
所述斜支梁包含第一端和第二端,所述斜支梁的第一端高于所述斜支梁的第二端;所述斜支梁的第一端与所述框架的上板固定连接,所述斜支梁的第二端与所述框架的下板连接于同一基体。
其中,所述斜支梁中的“斜”指与所述框架的纵向中心线非平行也非垂直。所述上板和所述下板中的“上”和“下”指所述框架的纵向中心线方向的上和下。所述斜支梁的第一端高于所述斜支梁的第二端中的“高”指所述框架的纵向中心线方向的高。
其中,所述固定连接可以是通过螺栓、螺钉等连接,或者是铆接、焊接等等。
其中,所述斜支梁的第二端与所述框架的下板连接于同一基体可以是所述斜支梁的第二端与所述框架的下板均连接于机架,也可以是所述斜支梁的第二端通过其他结构与所述框架的下板连接。
在一种优选的实施方式中,所述上板和所述下板为尺寸相同的多边形板且所述上板和所述下板无偏转。
在一种优选的实施方式中,所述框架中包含的上板和下板为边数相同、边长相等的正多边形,且各个多边形的上板和下板之间无偏转。
例如,所述上板和所述下板均为正六边形、正三角形、正方形或者正八边形,且所述上板和所述下板的边长相同,且所述上板和所述下板的每个角都对正,即无偏转。
在一种优选的实施方式中,所述梁和所述斜支梁均相对于所述框架的纵向中心线中心对称设置;
所述梁和所述斜支梁均呈细长状。
其中,所述梁、所述斜支梁的数量可以相同,也可以不同。
其中,所述细长状指所述梁和所述斜支梁的横截面面积远小于其长度。
在一种优选的实施方式中,所述斜支梁的厚度大于所述梁的厚度。
在一种优选的实施方式中,还包含若干由所述下板向外延伸形成的支腿;
所述斜支梁的第二端与所述支腿连接;
所述支腿的长度和高度可调使得所述斜支梁的第二端的相对于所述斜支梁的第一端的位置可调。
在一种优选的实施方式中,所述支腿包含:
横向支腿,包含和横向段和纵向段,所述横向支腿的横向段和纵向段垂直连接;所述框架的下板上设置径向的横向轨道,所述横向支腿的横向段在所述横向轨道内滑动或锁定;所述横向支腿的纵向段设置纵向轨道;
纵向支腿,所述纵向支腿在所述纵向轨道内滑动或锁定;
所述斜支梁的第二端与所述纵向支腿固定连接。
本申请还提供一种基于屈曲梁结构的六自由度准零刚度装置,包含若干框架和斜支梁;
所述框架包含上板、下板和若干固定连接在所述上板和所述下板之间的梁;较外层的所述框架套在较内层的所述框架外,并且较内层的所述框架的下板通过内外连接件悬吊于较外层的所述框架的上板;所述内外连接件与较内层的所述框架的下板、所述内外连接件与较外层的所述框架的上板之间均为固定连接;
所述斜支梁包含第一端和第二端,所述斜支梁的第一端高于所述斜支梁的第二端;所述斜支梁的第一端与最外层的所述框架的上板固定连接,所述斜支梁的第二端向所述框架外侧延伸并与最外层的所述框架的下板连接于同一基体。
其中,所述斜支梁中的“斜”指与所述框架的纵向中心线非平行也非垂直。所述上板和所述下板中的“上”和“下”指所述框架的纵向中心线方向的上和下。所述“较内层”和“较外层”指距离所述框架的纵向中心线较近和较远。所述斜支梁的第一端高于所述斜支梁的第二端中的“高”指所述框架的纵向中心线方向的高。
其中,所述固定连接可以是通过螺栓、螺钉等连接,或者是铆接、焊接等等。
其中,所述基于屈曲梁结构的六自由度准零刚度装置,包含的所述框架可以是两层;外层的所述框架套在内层的所述框架外,并且内层的所述框架的下板通过内外连接件悬吊于外层的所述框架的上板。内层和外层所述框架中的梁可以相同方位排布,也可以不同方位地交错排布
在其他实施方式中,包含的所述框架也可以是三层或者更多,每层所述框架中的梁可以相同方位排布,也可以不同方位地交错排布。
其中,所述斜支梁的第二端与最外层的所述框架的下板连接于同一基体可以是所述斜支梁的第二端与最外层的所述框架的下板均连接于机架,也可以是所述斜支梁的第二端通过其他结构与所述框架的下板连接。
其中,所述框架外侧中的“外侧”指距离所述框架的纵向中心线更远的一侧。
在一种优选的实施方式中,包含于同一所述框架的所述上板和所述下板为尺寸相同的多边形板且所述上板和所述下板无偏转。
在一种优选的实施方式中,所述六自由度准零刚度装置所包含的所述框架中包含的上板和下板为边数相同的正多边形,且各个多边形的上板和下板之间无偏转。
例如,所述同一所述框架的所述上板和所述下板均为正六边形、正三角形、正方形或者正八边形,且所述上板和所述下板的边长相同,且所述框架的所述上板和所述下板的每个角都对正,即无偏转。
在一种优选的实施方式中,所述梁、所述斜支梁以及所述内外连接件均相对于所述框架的纵向中心线中心对称设置;
所述梁、所述斜支梁均呈细长状。
其中,所述梁、所述斜支梁以及所述内外连接件的数量可以相同,也可以不同。
其中,所述细长状指所述梁的横截面面积远小于所述梁的长度。
在一种优选的实施方式中,所述斜支梁的厚度大于所述梁的厚度。
在一种优选的实施方式中,所述内外连接件呈细长状,所述内外连接件的刚度小于所述梁的刚度。
在一种优选的实施方式中,还包含若干由最外层的所述框架的下板向外延伸形成的支腿;
所述斜支梁的第二端与所述支腿连接;
所述支腿的长度和高度可调使得所述斜支梁的第二端的相对于所述斜支梁的第一端的位置可调。
在一种优选的实施方式中,所述支腿包含:
横向支腿,包含和横向段和纵向段,所述横向支腿的横向段和纵向段垂直连接;最外层的所述框架的下板上设置径向的横向轨道,所述横向支腿的横向段在所述横向轨道内滑动或锁定;所述横向支腿的纵向段设置纵向轨道;
纵向支腿,所述纵向支腿在所述纵向轨道内滑动或锁定;
所述斜支梁的第二端与所述纵向支腿固定连接。
与现有技术相比,本申请所提供的基于屈曲梁结构的六自由度准零刚度装置的技术效果如下:
所述基于屈曲梁结构的准零刚度装置,包含框架和斜支梁;所述框架包含上板、下板和若干固定连接在所述上板和所述下板之间的梁;所述斜支梁包含第一端和第二端,所述斜支梁的第一端高于所述斜支梁的第二端;所述斜支梁的第一端与所述框架的上板固定连接,所述斜支梁的第二端与所述框架的下板连接于同一基体。所述斜支梁提供负刚度。所述梁提供正刚度,刚发生弯曲时,梁能够提供极大的正刚度,当梁弯曲到一定程度时,刚度极小。这种特性能够使得装置在位移很小的情况下实现较大的承载能力,同时在刚度极小段能够与所述斜支梁提供的负刚度相匹配,实现准零刚度。
发明人对现有准零刚度系统的负刚度结构进行研究,现有的准零刚度系统的负刚度结构因多采用机械铰连接的螺旋弹簧,隔离效果较差的原因之一是机械铰连接的摩擦和间隙对微振动的隔离效果较差,并且螺旋弹簧压缩状态容易横向失稳。而本申请提供的技术方案中所述框架的梁与下板、梁与上板之间均为固定连接;避免采用铰接时铰接处存在的摩擦影响隔振效果,也避免了铰接处的空隙对微振动的隔离效果较差的情况发生。同时,也避免了螺旋弹簧压缩状态下容易横向失稳的情况。
相对于传统的由线性弹簧提供正刚度的准零刚度系统,本申请提供的准零刚度装置在实现高静载时需要的位移更小,能够提供竖直方向和绕水平轴转动方向的隔振,利于实际应用。
更进一步地,本申请基于屈曲梁结构的六自由度准零刚度装置,包含若干框架和斜支梁;所述框架包含上板、下板和若干固定连接在所述上板和所述下板之间的梁;较外层的所述框架套在较内层的所述框架外,并且较内层的所述框架的下板通过内外连接件悬吊于较外层的所述框架的上板;所述斜支梁包含第一端和第二端,所述斜支梁的第一端高于所述斜支梁的第二端;所述斜支梁的第一端与最外层的所述框架的上板固定连接,所述斜支梁的第二端与最外层的所述框架的下板连接于同一基体。所述斜支梁提供负刚度。所述梁提供正刚度,刚发生弯曲时,梁能够提供极大的正刚度,当梁弯曲到一定程度时,刚度极小。这种特性能够使得装置在位移很小的情况下实现较大的承载能力,同时在刚度极小段能够与所述斜支梁提供的负刚度相匹配,实现准零刚度。
发明人对现有准零刚度系统的负刚度结构进行研究,现有的准零刚度系统的负刚度结构因多采用机械铰连接的螺旋弹簧,隔离效果较差的原因之一是机械铰连接的摩擦和间隙对微振动的隔离效果较差,并且螺旋弹簧压缩状态容易横向失稳。而本申请提供的技术方案中所述内外连接件与较内层的所述框架的下板、所述内外连接件与较外层的所述框架的上板之间均为固定连接;避免采用铰接时铰接处存在的摩擦影响隔振效果,也避免了铰接处的空隙对微振动的隔离效果较差的情况发生。同时,也避免了螺旋弹簧压缩状态下容易横向失稳的情况。
相对于传统的由线性弹簧提供正刚度的准零刚度系统,本申请提供的准零刚度装置在实现高静载时需要的位移更小,利于实际应用。较外层框架提供竖直方向平动以及水平轴向弯曲的准零刚度,内外连接件提供了扭转和水平平动方向的隔振,从而实现六自由度的准零刚度。
现有结构为了实现多自由度隔振采用多层叠加的方式,结构不稳定。本申请提供的基于屈曲梁结构的六自由度准零刚度装置中用悬吊的方式,内外层高度接近,降低了系统的重心,进一步提高了结构稳定性的同时减小了结构对于空间的占用。
附图说明
图1为依据本申请的实施例1提供的基于屈曲梁结构的准零刚度装置的结构示意图;
图2为依据本申请的实施例2提供的基于屈曲梁结构的准零刚度装置的结构示意图;
图3为依据本申请的实施例3提供的六自由度准零刚度装置的结构示意图;
图4为本申请的实施例3中外层梁进行静力学实验后得到的力-位移曲线;
图5为本申请的实施例3中斜支梁进行静力学实验后得到的力-位移曲线。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述,需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。所举实例只用于解释本发明,并非用于限定本发明的范围。
实施例1
本实施例提供一种基于屈曲梁结构的准零刚度装置,参照图1,包含框架和斜支梁400;
所述框架包含正六边形的上板100、正六边形的下板200和12根固定连接在上板100和下板200之间的梁300;梁300分为相对于所述框架的纵向中心线中心对称的6组,每组2根、对称分布在棱角的两侧。
斜支梁400包含第一端和第二端,斜支梁400的第一端高于斜支梁400的第二端;斜支梁400的第一端与上板100固定连接,斜支梁400的第二端向所述框架外侧延伸并与下板200连接。本实施例中包含6根斜支梁400,斜支梁400的第一端与上板100的连接位置在上板100每条边的中线位置且每个连接位置相对于所述框架的纵向中心线中心对称分布。
本实施例中,上板100和下板200为尺寸相同的正六边形,且上板100和下板200无偏转。
本实施例中,梁300和斜支梁400均呈细长状,斜支梁400的厚度大于梁300的厚度。
本实施例中,所述准零刚度装置还包含6支由下板200向外延伸形成的支腿;
斜支梁400的第二端与所述支腿连接;
所述支腿的长度和高度可调使得斜支梁400的第二端的相对于所述斜支梁的第一端的位置可调。
本实施例中零件连接处均采用了固定连接,解决了传统准零系统中铰接处摩擦对减振效果的影响,同时结构之间不存在空隙,能够对微振动进行隔离。通过梁300的刚度非线性变化,随着位移的增加,梁300的刚度从极大逐渐减小。因此能够在较小位移条件下实现更大的承载力,同时与斜支梁400提供的负刚度结合实现准零。此外,提供负刚度的斜支梁400的倾斜角度可调,能够在一定范围内调整装置的承载力并且不改变负刚度的大小。
本实施例中,所述支腿包含:
横向支腿501,包含和横向段和纵向段,横向支腿501的横向段和纵向段垂直连接;所述框架的下板200上设置径向的横向轨道,横向支腿501的横向段在所述横向轨道内滑动或锁定;横向支腿501的纵向段设置纵向轨道;
纵向支腿502,纵向支腿502在所述纵向轨道内滑动或锁定;
斜支梁400的第二端与纵向支腿502固定连接。
所述准零刚度装置中,正刚度由梁300提供。梁300的材料可以选择弹簧钢等,对梁300进行静力学实验,得到力-位移曲线。由力-位移曲线可知,在梁300刚发生弯曲时,能够提供极大的正刚度,当梁300弯曲到一定程度时,刚度极小。这种特性能够使得所述准零刚度装置在位移很小的情况下实现较大的承载能力,同时刚度极小段能够与负刚度系统相匹配,实现准零刚度。负刚度由斜支梁400提供,斜支梁400的材料同样采用弹簧钢,但是厚度与正刚度的细长的梁300相比更厚。对不同倾斜角度的斜支梁400进行了力学实验得到的力-位移曲线,该曲线显示改变斜支梁400的倾斜角度对负刚度大小的影响很小。因此,在梁300弯曲到一定程度提供的较小的正刚度值与斜支梁400提供的负刚度的值相匹配后,可以通过调整斜支梁400的第二端的相对于斜支梁400的第一端的位置来改变斜支梁400的承载能力,适应不同重量的负载。
本申请提供的所述准零刚度装置中提供正刚度的梁和提供负刚度的斜支梁在较大的位移范围内刚度系数稳定,因此所述准零刚度装置的准零刚度隔振范围大,实际应用中适用范围广泛。
本实施例还提供所述准零刚度装置在隔振系统中的应用。将需隔振的设备置于所述准零刚度结构的上板200上,根据需隔振的设备的重量调节斜支梁400的第一端相对于第二端的位置。本实施例中通过调节横向支腿501的横向段在所述横向轨道内的位置和纵向支腿502在所述纵向轨道内的位置调节斜支梁3的第一端相对于第二端的位置。
实施例2
参照图2,本实施与实施例1的区别在于,斜支梁400包含第一端和第二端,斜支梁400的第一端高于斜支梁400的第二端;斜支梁400的第一端与上板100固定连接,斜支梁400的第二端向所述框架内侧延伸并与下板200连接。
实施例1和实施例2中,待隔振的仪器、设备可以置于上板100也可以置于下板200。
实施例3
参照图3,本实施例提供一种基于屈曲梁结构的六自由度准零刚度装置,包含外层框架、内层框架和斜支梁3;
外层框架包含正六边形的外层上板11、正六边形的外层下板12和12根固定连接在外层上板11和外层下板12之间的外层梁13;外层梁13分为相对于外层框架的纵向中心线中心对称的6组,每组2根、对称分布在棱角的两侧。
内层框架包含正六边形的内层上板21、正六边形的内层下板22和6根固定连接在内层上板21和内层下板22之间的内层梁23;内层梁23相对于外层框架的纵向中心线中心对称地分布在每条边的中线位置。
外层框架套在内层框架外,并且内层下板22通过内外连接件4悬吊于外层上板11;内外连接件4与内层下板22、内外连接件4与外层上板11之间均为固定连接。内外连接件4与外层上板11的连接位置在外层上板11每条边的中线位置且每个连接位置相对于外层框架的纵向中心线中心对称分布。内外连接件4与内层下板22的连接位置在内层下板22每条边的中线位置且每个连接位置相对于内层框架的纵向中心线中心对称分布。
斜支梁3包含第一端和第二端,斜支梁3的第一端高于斜支梁3的第二端;斜支梁3的第一端与外层上板11固定连接,斜支梁3的第二端与外层下板12连接。本实施例中包含6根斜支梁3,斜支梁3的第一端与外层上板11的连接位置在外层上板11每条边的中线位置且每个连接位置相对于外层框架的纵向中心线中心对称分布。
本实施例中,包含于外层框架的外层上板11和外层下板12为尺寸相同的正六边形,且外层上板11和外层下板12无偏转。
本实施例中,包含于内层框架的内层上板21和内层下板22为尺寸相同的正六边形,且内层上板21和内层下板22无偏转。
并且,外层上板11和内层上板21无偏转。
本实施例中,外层梁13和内层梁23呈细长状。
本实施例中,所述六自由度准零刚度装置,还包含6支由外层下板12向外延伸形成的支腿;
斜支梁3的第二端与所述支腿连接;
所述支腿的长度和高度可调使得斜支梁3的第二端的相对于所述斜支梁的第一端的位置可调,即斜支梁3的倾斜角度可调。
本实施例中零件连接处均采用了固定连接,解决了传统准零系统中铰接处摩擦对减振效果的影响,同时结构之间不存在空隙,能够对微振动进行隔离。通过外层梁13和内层梁23的刚度非线性变化,随着位移的增加,外层梁13和内层梁23的刚度从极大逐渐减小。因此能够在较小位移条件下实现更大的承载力,同时与斜支梁3提供的负刚度结合实现准零。此外,提供负刚度的斜支梁3的倾斜角度可调,能够在一定范围内调整装置的承载力并且不改变负刚度的大小。
外层框架提供竖直方向平动以及水平轴向弯曲的准零刚度,内外连接件4提供了扭转和水平平动方向的隔振,从而实现六自由度的准零刚度。
并且相对于一般并联的结构中内部结构在上层的形式,本实施例提供的技术方案用悬吊的方式将内、外层设计在差不多同一高度,降低了系统的重心,提高了结构稳定性的同时减小了结构对于空间的占用。
本实施例中,所述支腿包含:
横向支腿51,包含和横向段和纵向段,横向支腿51的横向段和纵向段垂直连接;外层下板12上设置径向的横向轨道,横向支腿51的横向段在所述横向轨道内滑动或锁定;横向支腿51的纵向段设置纵向轨道;
纵向支腿52,纵向支腿52在所述纵向轨道内滑动或锁定;
斜支梁3的第二端与纵向支腿52的顶面固定连接。
本实施例中,斜支梁3呈细长状,且斜支梁3的厚度大于外层梁13和内层梁23的厚度。
本实施例中,内外连接件4呈细长状,内外连接件4的刚度小于外层梁13和内层梁23的刚度。
本实施例中,外层梁13、内层梁23和所述内外连接件4的材质相同,内外连接件4相对于外层梁13和内层梁23更细。
所述六自由度准零刚度装置中,正刚度由外层梁13和内层梁23提供。外层梁13和内层梁23的材料为弹簧钢,对外层梁13进行静力学实验,得到图3所示的力-位移曲线。由图4所示的力-位移曲线可知,在外层梁13刚发生弯曲时,能够提供极大的正刚度,当外层梁13弯曲到一定程度时,刚度极小。内层梁23同理,内层梁23刚发生弯曲时,能够提供极大的正刚度,当内层梁23弯曲到一定程度时,刚度极小。这种特性能够使得所述六自由度准零刚度装置在位移很小的情况下实现较大的承载能力,同时刚度极小段能够与负刚度系统相匹配,实现准零刚度。负刚度由斜支梁3提供,斜支梁3的材料同样采用弹簧钢,但是厚度与正刚度的细长的梁相比更厚。对不同倾斜角度的斜支梁3进行了力学实验得到的力-位移曲线如图5所示,其中β为斜支梁3与内层上板21之间的夹角。即改变斜支梁3的倾斜角度对负刚度大小的影响很小。因此,在外层梁13弯曲到一定程度提供的较小的正刚度值与斜支梁3提供的负刚度的值相匹配后,可以通过调整斜支梁3的第二端的相对于斜支梁3的第一端的位置来改变斜支梁3的承载能力,适应不同重量的负载。
本实施例还提供所述六自由度准零刚度装置在隔振系统中的应用。将需隔振的设备置于所述六自由度准零刚度结构的内层上板21上,根据需隔振的设备的重量调节斜支梁3的第一端相对于第二端的位置。本实施例中通过调节横向支腿51的横向段在所述横向轨道内的位置和纵向支腿52在所述纵向轨道内的位置调节斜支梁3的第一端相对于第二端的位置。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (13)
1.基于屈曲梁结构的准零刚度装置,其特征在于,包含框架和斜支梁;
所述框架包含上板、下板和若干固定连接在所述上板和所述下板之间的梁;
所述斜支梁包含第一端和第二端,所述斜支梁的第一端高于所述斜支梁的第二端;所述斜支梁的第一端与所述框架的上板固定连接,所述斜支梁的第二端与所述框架的下板连接于同一基体。
2.根据权利要求1所述的准零刚度装置,其特征在于,所述上板和所述下板为尺寸相同的多边形板且所述上板和所述下板无偏转。
3.根据权利要求1所述的准零刚度装置,其特征在于,所述梁和所述斜支梁均相对于所述框架的纵向中心线中心对称设置;
所述梁和所述斜支梁均呈细长状。
4.根据权利要求3所述的准零刚度装置,其特征在于,所述斜支梁的厚度大于所述梁的厚度。
5.根据权利要求1所述的准零刚度装置,其特征在于,还包含若干由所述下板向外延伸形成的支腿;
所述斜支梁的第二端与所述支腿连接;
所述支腿的长度和高度可调使得所述斜支梁的第二端的相对于所述斜支梁的第一端的位置可调。
6.根据权利要求5所述的准零刚度装置,其特征在于,所述支腿包含:
横向支腿,包含和横向段和纵向段,所述横向支腿的横向段和纵向段垂直连接;所述框架的下板上设置径向的横向轨道,所述横向支腿的横向段在所述横向轨道内滑动或锁定;所述横向支腿的纵向段设置纵向轨道;
纵向支腿,所述纵向支腿在所述纵向轨道内滑动或锁定;
所述斜支梁的第二端与所述纵向支腿固定连接。
7.基于屈曲梁结构的六自由度准零刚度装置,其特征在于,包含若干框架和斜支梁;
所述框架包含上板、下板和若干固定连接在所述上板和所述下板之间的梁;较外层的所述框架套在较内层的所述框架外,并且较内层的所述框架的下板通过内外连接件悬吊于较外层的所述框架的上板;所述内外连接件与较内层的所述框架的下板、所述内外连接件与较外层的所述框架的上板之间均为固定连接;
所述斜支梁包含第一端和第二端,所述斜支梁的第一端高于所述斜支梁的第二端;所述斜支梁的第一端与最外层的所述框架的上板固定连接,所述斜支梁的第二端向所述框架外侧延伸并与最外层的所述框架的下板连接于同一基体。
8.根据权利要求7所述的六自由度准零刚度装置,其特征在于,包含于同一所述框架的所述上板和所述下板为尺寸相同的多边形板且所述上板和所述下板无偏转。
9.根据权利要求7所述的六自由度准零刚度装置,其特征在于,所述梁、所述斜支梁以及所述内外连接件均相对于所述框架的纵向中心线中心对称设置;
所述梁、所述斜支梁均呈细长状。
10.根据权利要求9所述的六自由度准零刚度装置,其特征在于,所述斜支梁的厚度大于所述梁的厚度。
11.根据权利要求10所述的六自由度准零刚度装置,其特征在于,所述内外连接件呈细长状,所述内外连接件的刚度小于所述梁的刚度。
12.根据权利要求7所述的六自由度准零刚度装置,其特征在于,还包含若干由最外层的所述框架的下板向外延伸形成的支腿;
所述斜支梁的第二端与所述支腿连接;
所述支腿的长度和高度可调使得所述斜支梁的第二端的相对于所述斜支梁的第一端的位置可调。
13.根据权利要求12所述的六自由度准零刚度装置,其特征在于,所述支腿包含:
横向支腿,包含和横向段和纵向段,所述横向支腿的横向段和纵向段垂直连接;最外层的所述框架的下板上设置径向的横向轨道,所述横向支腿的横向段在所述横向轨道内滑动或锁定;所述横向支腿的纵向段设置纵向轨道;
纵向支腿,所述纵向支腿在所述纵向轨道内滑动或锁定;
所述斜支梁的第二端与所述纵向支腿固定连接。
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CN117583917A (zh) * | 2024-01-18 | 2024-02-23 | 齐鲁工业大学(山东省科学院) | 一种快刀伺服系统的组合型恒力装置及方法 |
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CN117583917B (zh) * | 2024-01-18 | 2024-04-09 | 齐鲁工业大学(山东省科学院) | 一种快刀伺服系统的组合型恒力装置及方法 |
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