CN206860740U - 一种锥形六维阻尼适配器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种锥形六维阻尼适配器，包括形状相互适配的内剪切环和外剪切环；其特征在于，所述内剪切环和外剪切环均为两端开口的锥形，所述外剪切环套在内剪切环外侧，内剪切环与外剪切环之间填充有经过预压缩的阻尼材料，使得内剪切环与外剪切环非接触浮动式连接；所述内剪切环的端部与外剪切环的底部均设有法兰连接孔，用于所述锥形六维阻尼适配器本身的固定以及与作用对象产品的连接。本实用新型提供的锥形六维阻尼适配器具有结构紧凑、重量轻、刚度好、阻尼大、耐空间环境等优点，能够实现大型空间悬臂结构振动快速衰减的目的。
Description
技术领域
本实用新型涉及空间技术领域，特别涉及一种锥形六维阻尼适配器。
背景技术
随着技术的进步，要求空间飞行器功能、性能也越来越高，对空间结构机构如空间机械臂、大型天线(如抛物面天线)、大型太阳阵(大面积太阳阵、空间站柔性翼)等需求越来越多。负载面积大、臂杆长、基频低、阻尼弱，在轨易受姿轨控、热颤、帆板驱动等激励产生振动，振动衰减慢，影响飞行器的姿态稳定性。为保证空间大型悬臂类机构能够正常工作，保证航天器能够正常工作，要求姿控系统能够控制该类产品的姿态稳定度，需要对其振动进行控制，将该类产品振动实现快速衰减。
目前，国内清华大学郑钢铁老师研制的阻尼器内部为波纹管结构，与本实用新型的锥形结构不同；北京航空航天大学马艳红等研制的橡胶阻尼环只能提高轴向转动的阻尼，不能满足6个方向的刚度和阻尼需求。金属橡胶减振器只能应用于单个方向上的减振需求，无法满足6个方向的阻尼减振的需求。
与本实用新型相关的装置包括美国哈勃望远镜刚性太阳阵的根部圆柱阻尼环，其材料和制作工艺及其复杂且对外保密。
目前没有发现同本实用新型类似技术的说明或报道，也尚未收集到国内外类似的资料。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种锥形六维阻尼适配器，以解决现有的阻尼装置无法在拉伸、压缩、弯曲和扭转六维均能增加阻尼，同时能够适应空间环境的使用要求的问题。
为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：提供一种锥形六维阻尼适配器，包括形状相互适配的内剪切环和外剪切环；其特征在于，所述内剪切环和外剪切环均为两端开口的锥形，所述外剪切环套在内剪切环外侧，内剪切环与外剪切环之间填充有经过预压缩的阻尼材料；所述内剪切环的端部与外剪切环的底部均设有连接接口，用于所述锥形六维阻尼适配器与对象产品的连接。
进一步地，所述阻尼材料为金属橡胶阻尼材料。
进一步地，所述内剪切环的侧壁外侧均匀分布有多条中心横向筋条和多条纵向筋条，所述外剪切环的侧壁内侧均匀分布有多条纵向筋条；每块预压缩的阻尼材料均由一条位于内剪切环侧壁外侧的纵向筋条、一条位于外剪切环侧壁内侧的纵向筋条、一条中心横向筋条和阻尼适配器的顶部/底部端盖进行位置限定。
本实用新型提供的锥形六维阻尼适配器具有结构紧凑、重量轻、刚度好、阻尼大、耐空间环境等优点，能够实现大型空间悬臂结构振动快速衰减的目的。
附图说明
下面结合附图对实用新型作进一步说明：
图1为本实用新型实施例提供的锥形六维阻尼适配器的外形图；
图2为本实用新型实施例提供的锥形六维阻尼适配器的内部机构示意图；
图3为本实用新型实施例提供的锥形六维阻尼适配器的内部填充橡胶固定状态示意图；
图4为本实用新型实施例提供的锥形六维阻尼适配器的分解示图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型提出的锥形六维阻尼适配器作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。
图1是本实用新型锥形六维阻尼适配器的外形图，图2为锥形六维阻尼适配器的内部机构示意图；图3为内部填充橡胶固定状态示意图；图4为分解示图。如图1到图4所示，本实用新型提出的锥形六维阻尼适配器由内剪切环1、填充橡胶2、外剪切环3和外法兰环4组成。外剪切环3通过外接法兰4固定到星体或舱体上，对象产品连接到内剪切环1的法兰上，所述的锥形六维阻尼适配器内剪切环1外部由均布的纵向筋条和中心横向筋条组成，横向筋条中心有开口，上下均为圆柱套筒用于机械限位；外剪切环3内部由均布的纵向肋条，数量与内剪切环筋条数量一致；在内剪切环1和外剪切环3之间安装填充橡胶2，填充橡胶2分两种规格，上部的填充橡胶2通过内剪切环1和外剪切环3的纵向肋条进行周向定位和压缩，通过内剪切环1和外剪切环3的外壁进行径向定位和压缩，通过外剪切环3上侧端盖和内剪切环1的中心筋条进行轴向定位和压缩；下部的填充橡胶2通过内剪切环1和外剪切环3的纵向肋条进行周向定位和压缩，通过内剪切环1和外剪切环3的外壁进行径向定位和压缩，通过外接法兰4和内剪切环1的中心筋条进行轴向定位和压缩。
当连接到内剪切环1的空间悬臂结构产生振动时，通过内部填充橡胶2的拉伸、压缩和扭转变形进行能量耗散，起到提高结构阻尼，实现快速衰减的目的。
当对象产品产生振动时，对锥形六维阻尼适配器产生拉压弯扭的作用力和作用力矩，此时内剪切环1将受到的拉、压、弯、扭的作用力和作用力矩传递到内部预压缩的填充橡胶2上面，部分填充橡胶压缩、部分填充橡胶膨胀、部分填充橡胶剪切、通过填充橡胶的不断膨胀、压缩和剪切，将产品本身振动的能量不断转化为变形能，从而实现产品本身阻尼提高、振动快速衰减的目的。
本实用新型巧妙利用了金属橡胶材料本身的黏弹特性进行设计，通过增加横向纵向肋条，使得6个方向(FX、FY、FZ、MX、MY、MZ)均能承受外力作用，起到增加阻尼的效果，且选用的材料(填充橡胶2为金属橡胶阻尼材料)均可以承受空间环境条件，解决了大型悬臂类结构振动抑制和姿态控制的难题。
显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变形而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (3)
1.一种锥形六维阻尼适配器，包括形状相互适配的内剪切环和外剪切环；其特征在于，所述内剪切环和外剪切环均为两端开口的锥形，所述外剪切环套在内剪切环外侧，内剪切环与外剪切环之间填充有经过预压缩的阻尼材料；所述内剪切环的端部与外剪切环的底部均设有连接接口，用于所述锥形六维阻尼适配器与对象产品的连接。
2.如权利要求1所述的锥形六维阻尼适配器，其特征在于，所述阻尼材料为金属橡胶阻尼材料。
3.如权利要求1所述的锥形六维阻尼适配器，其特征在于，所述内剪切环的侧壁外侧均匀分布有多条中心横向筋条和多条纵向筋条，所述外剪切环的侧壁内侧均匀分布有多条纵向筋条；
每块预压缩的阻尼材料均由一条位于内剪切环侧壁外侧的纵向筋条、一条位于外剪切环侧壁内侧的纵向筋条、一条中心横向筋条和阻尼适配器的顶部/底部端盖进行位置限定。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201720567892.2U CN206860740U (zh) | 2017-05-22 | 2017-05-22 | 一种锥形六维阻尼适配器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201720567892.2U CN206860740U (zh) | 2017-05-22 | 2017-05-22 | 一种锥形六维阻尼适配器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN206860740U true CN206860740U (zh) | 2018-01-09 |
Family
ID=60824887
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201720567892.2U Active CN206860740U (zh) | 2017-05-22 | 2017-05-22 | 一种锥形六维阻尼适配器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN206860740U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109737165A (zh) * | 2019-01-03 | 2019-05-10 | 兰州空间技术物理研究所 | 一种全金属三轴等刚度隔振器及隔振系统 |
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2017
- 2017-05-22 CN CN201720567892.2U patent/CN206860740U/zh active Active
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109737165A (zh) * | 2019-01-03 | 2019-05-10 | 兰州空间技术物理研究所 | 一种全金属三轴等刚度隔振器及隔振系统 |
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