SU1739133A1

SU1739133A1 - Vibration isolator

Info

Publication number: SU1739133A1
Application number: SU894700146A
Authority: SU
Inventors: Владимир Леонидович Сосинский; Николай Александрович Холодилин
Original assignee: Ленинградский научно-исследовательский радиотехнический институт
Priority date: 1989-06-05
Filing date: 1989-06-05
Publication date: 1992-06-07

Abstract

Использование: машиностроение и дл защиты от вибраций и ударов блоков радиоэлектронной аппаратуры. Виброизол тор содержит корпус, коаксиально установленные в нем цилиндрическое кольцо, сердечник , катушки из секторов, диски, установленные с зазором относительно катушки, пружинные кольца и обоймы, дополнительные фрикционные шайбы с буртами, один из которых предназначен дл взаимодействи с внутренней поверхностью цилиндрического кольца. Торообразный упругий элемент размещен в полости, образованной внутренними поверхност ми фрикционной шайбы и тарельчатой пружиной. Кольцевые вставки установлены на торообразных элементах . Тарельчатые пружины с буртом размещены с осевым зазором относительно бурта фрикционной шайбы. Тарельчатые пружины и фрикционные шайбы сопр жены соответственно с обращенными друг к другу криволинейными поверхност ми, образующа которых представл ет собой кривую второго пор дка. 1 ил. (ЛUse: mechanical engineering and for protection against vibrations and impacts of blocks of electronic equipment. The vibration isolator includes a housing, a cylindrical ring coaxially mounted in it, a core, coils from sectors, discs installed with a clearance relative to the coil, spring rings and collars, additional friction washers with shoulders, one of which is designed to interact with the inner surface of the cylindrical ring. A toroid-shaped elastic element is placed in a cavity formed by the inner surfaces of a friction washer and a cup spring. Ring inserts mounted on torus elements. Disc springs with collar are placed with an axial clearance relative to the collar of the friction washer. Belleville springs and friction washers mate respectively with curvilinear surfaces facing each other, which form a second-order curve. 1 il. (L

Description

Изобретение относитс к машиностроению и предназначено дл уменьшени величины пространственных динамических нагрузок на виброизолируемый объект, например на блок радиоэлектронной аппаратуры .The invention relates to mechanical engineering and is intended to reduce the magnitude of the spatial dynamic loads on a vibration-insulating object, for example, on a unit of radio-electronic equipment.

Известен амортизатор, содержащий стержень, обойму, демпфирующее устройство .Known shock absorber containing rod, clip, damping device.

Недостатком этого устройства вл етс возможность при ударных воздействи х выхода секторов демпфирующего устройства из кольцевых каналов стержн , что приводит к нарушению взаимосв зи элементов и снижает надежность работы виброизол тора.A disadvantage of this device is the possibility of shock effects of the output of the sectors of the damping device from the annular channels of the rod, which leads to disruption of the interconnection of elements and reduces the reliability of the vibration isolator.

Известен амортизатор, содержащий корпус, сердечник в виде втулки, две подвижные кольцевые обоймы, тарельчатые пружины, цилиндрическое кольцо, две пары конических пружин.Known shock absorber, comprising a housing, a core in the form of a sleeve, two movable ring clips, Belleville springs, a cylindrical ring, two pairs of conical springs.

Недостатком амортизатора вл етс нестабильность силы трени и низка демпфирующа способность при радиальных воздействи х.The disadvantage of the shock absorber is the instability of the friction force and the low damping capacity under radial effects.

Известен также виброизол тор, содержащий коаксиально установленные цилиндрический корпус, сердечник в виде втулки с центральным отверстием и фланцами, две подвижные в осевом направлении кольцевые обоймы, тарельчатые пружины, цилиндрическое кольцо, охватывающее втулку и выполненную из секторов катушку, установленные по отношению к катушке с радиальным зазором диски, пружинные кольца,Also known is a vibration isolator containing a coaxially mounted cylindrical body, a core in the form of a sleeve with a central hole and flanges, two axially movable annular collars, cup springs, a cylindrical ring surrounding the sleeve and a coil made of sectors, relative to the coil with radial gap discs, spring rings,

VJVj

СОWITH

оabout

Сл СОSL CO

пару наружных конических пружин, меньшими основани ми взаимодействующих с обоймами, а большими - с корпусом, и пару внутренних конических пружин, меньшими основани ми взаимодействующих с диска- ми, а большими - с корпусом, наружна цилиндрическа поверхность кольца выполнена с двум расположенными на одинаковых рассто ни х от торцов круговыми канавками, сечение которых имеет вид плавной кривой, внутренн цилиндрическа поверхность катушки выполнена с дву- м взаимодействующимисa pair of outer conical springs, smaller bases interacting with collars, and large ones with a housing, and a pair of internal conical springs, smaller bases interacting with discs, and large ones with a housing, the outer cylindrical surface of the ring is made with two Not from the ends of the circular grooves, the cross section of which has the form of a smooth curve, the inner cylindrical surface of the coil is made with two interacting

соответствующими круговыми канавками круговыми выступами, поверхности кото- рых представл ют часть тора, а на обращенных друг к другу поверхност х дисков, с которыми взаимодействуют пружины, также выполнены кольцевые канавки, сечение которых представл ет собой плавную кри- вую.The corresponding circular grooves have circular protrusions, the surfaces of which represent part of the torus, and on the surfaces of the disks facing each other, with which the springs interact, annular grooves are also made, the cross section of which is a smooth curve.

Виброизол тор имеет следующие недостатки .The vibration isolator has the following disadvantages.

Поскольку наружные конические пружины меньшими основани ми ёзаимодей- ствуют с обоймами и установленные коаксиально сердечнику тарельчатые пружины также взаимодействуют с обоймами, тарельчатые пружины и конические пружины включены встречно. По этой причине при радиальных воздействи х поджатие цилиндрического кольца к обоймам нестабильно, что приводит к снижению демпфирующей способности и надежности виброизол ции при радиальных воздействи х.Since the outer conical springs with smaller bases interact with the cages and the disc springs mounted coaxially to the core also interact with the cages, the disc springs and the conical springs are connected in opposite directions. For this reason, with radial effects, compression of the cylindrical ring to the clips is unstable, which leads to a decrease in the damping ability and reliability of vibration isolation during radial effects.

Выполнение на обращенных друг к другу поверхност х двух подвижных в осевом направлении кольцевых обойм кольцевых канавок дл взаимодействи с цилиндрическим кольцом влечет за собой при радиаль- ных смещени х уменьшение площади поверхности контакта кольцевых каналов и цилиндрического кольца, что не обеспечивает возрастани силы трени при увеличении радиальных смещений и приводит к снижению демпфирующей способности и энергоемкости виброизол тора.The execution on the surfaces of two axially moving annular cages of annular grooves facing each other for interaction with a cylindrical ring entails, with radial displacements, a decrease in the contact surface area of the annular channels and the cylindrical ring, which does not ensure an increase in frictional force with increasing radial displacements. displacement and leads to a decrease in the damping capacity and power consumption of the vibration isolator.

При осевых воздействи х, когда амплитуды осевых смещений малы (при высоких частотах возмущений), конические пружины работают как гармонический осцилл тор с параллельно соединенными упругими элементами . Это приводит к увеличению резонансной частоты осцилл тора и ведет к увеличению коэффициента передачи и ухудшению виброизолирующей способности на высоких частотах.With axial influences, when the amplitudes of the axial displacements are small (at high disturbance frequencies), the conical springs operate as a harmonic oscillator with parallel-connected elastic elements. This leads to an increase in the resonant frequency of the oscillator and leads to an increase in the transmission coefficient and the deterioration of the vibration-isolating ability at high frequencies.

Цель изобретени - повышение надежности .The purpose of the invention is to increase reliability.

Сущность изобретени заключаетс в том, что виброизол тор, содержащий коаксиально установленные цилиндрический корпус, цилиндрическое кольцо, сердечник, катушку из секторов, установленные относительно последней с зазором диски, пружинные кольца, взаимодействующие с дисками и секторами, обоймы, обращенные друг к другу поверхности которых выполнены криволинейными, тарельчатые и конические пружины и фланцы, снабжен установленными коаксиально сердечнику фрикционными шайбами, имеющими кажда по два бурта, один из которых предназначен дл взаимодействи с внутренней поверхностью цилиндрического кольца, то- рообразными упругими элементами и кольцевыми вставками, установленными на внутренней поверхности последних, тарельчатые пружины выполнены кажда с буртом, размещенным с осевым зазором относительно бурта фрикционной шайбы, и сопр жены соответственно с обращенными друг к другу криволинейными поверхност ми , образующа которых представл ет собой кривую второго пор дка и описана одним радиусом, а в каждой полости, образованной внутренними поверхност ми фрикционной шайбы и тарельчатой пружины , размещен горообразный упругий элемент .The essence of the invention lies in the fact that the vibration isolator contains coaxially mounted cylindrical body, cylindrical ring, core, coil of sectors, discs mounted relative to the latter with a gap, spring rings interacting with disks and sectors, clips facing each other whose surfaces are made curvilinear, cup and conic springs and flanges, provided with friction washers installed coaxially to the core, each having two shoulders, one of which is designed To interact with the inner surface of the cylindrical ring, with the torsion-shaped elastic elements and annular inserts mounted on the inner surface of the latter, the disk springs are made with a collar placed with an axial clearance relative to the collar of the friction washer, and are matched respectively with curvilinear surfaces facing each other which form a second-order curve and are described by one radius, and in each cavity formed by the internal surfaces of the friction constant washer and the Belleville spring, housed toroid-shaped elastic member.

На чертеже изображен виброизол тор.The drawing shows vibration isolator.

Виброизол тор содержит коаксиально установленные цилиндрический корпус 1, цилиндрическое кольцо 4, сердечник 2, катушку из секторов 5, установленные относительно последней с радиальным зазором диски б, пружинные кольца 7, взаимодействующие с дисками 6 и секторами 5, обоймы 12, обращенные одна к другой поверхности которых выполнены криволинейными, тарельчатые 11 и конические 8 и 9 пружины, фланцы, установленные коаксиально сердечнику 2 фрикционные шайбы 10, имеющие кажда по два бурта 15, 19, один из которых предназначен дл взаимодействи с внутренней поверхностью цилиндрического кольца 4, торообразными упругими элементами 13, и кольцевые вставки 14, установленные на внутренней поверхности последних, тарельчатые пружины 11 выполнены кажда с буртом 16, размещены с осевым зазором 17 относительно бурта 15 фрикционной шайбы 10 и сопр жены соответственно обращенными друг к другу криволинейными поверхност ми, образующа которых представл ет собой кривую второго пор дка и описана одним радиусом, а в каждой полости, образованной внутренними поверхност ми фрикционной шайбы 10Vibro-insulator contains coaxially mounted cylindrical body 1, cylindrical ring 4, core 2, coil of sectors 5, mounted relative to the latter with a radial clearance disks b, spring rings 7 interacting with disks 6 and sectors 5, clips 12 facing one another which are curved, dish-shaped 11 and conical 8 and 9 springs, flanges, friction washers 10 installed coaxially to the core 2, each having two shoulders 15, 19, one of which is designed to interact with The inner surface of the cylindrical ring 4, toroid-shaped elastic elements 13, and annular inserts 14 mounted on the inner surface of the latter, disc springs 11 are made with each collet 16, placed with an axial clearance 17 relative to the collet 15 of the friction washer 10 and mated respectively facing each other curvilinear surfaces, which form a second-order curve and are described by one radius, and in each cavity formed by the inner surfaces of the friction washer 10

и тарельчатой пружины 11, размещен торо- образный упругий элемент 13.and a cup spring 11, a toroidal elastic element 13 is placed.

Виброизол тор работает следующим образом.Vibration isolator works as follows.

При воздействии, направленном пер- пендикул рно оси виброизол тора, кольцо 4 перемещаетс относительно сердечника 2, при этом конические пружины 8 и 9 создают упругую силу, восстанавливающую взаимное положение кольца 4, корпуса 1 и сердечника 2. Фрикционные шайбы 10 и тарельчатые пружины 11 смещаютс с трением относительно шайб 3 и обойм 12 соот- ветственно, при этом происходит деформаци упругого торообразного эле- мента 13, что вызывает возрастание демпфировани в месте контакта фрикционных шайб 10 и шайб 3, тарельчатых пружин 11 и обойм 12.When exposed perpendicular to the axis of the vibration isolator, the ring 4 moves relative to the core 2, while the conical springs 8 and 9 create an elastic force that restores the relative position of the ring 4, the housing 1 and the core 2. The friction washers 10 and the disc springs 11 move with friction with respect to the washers 3 and the clips 12, respectively, thus the deformation of the elastic toroidal element 13 occurs, which causes an increase in the damping of the friction washers 10 and the washers 3, the cup springs 11 and the clips 12 at the site of contact.

При воздействии, направленном по оси виброизол тора, цилиндрическое кольцо 4 перемещаетс относительно сердечника 2, пока не будет выбран зазор 20, затем катушка 5 перемещаетс относительно цилиндрического кольца 4. Когда амплитуды осевых смещений малы (при высоких частотах возмущений ), зазор 20 между кольцом 4 и фрикционными шайбами 10 не выбираетс , и работает только наружна пружина 8, создающа упругую восстанавливающую си- лу.When acting along the axis of the vibration isolator, the cylindrical ring 4 moves relative to the core 2 until the gap 20 is selected, then the coil 5 moves relative to the cylindrical ring 4. When the amplitudes of the axial displacements are small (at high disturbance frequencies), the gap 20 between the ring 4 and the friction washers 10 are not selected, and only the outer spring 8 is operated, creating elastic restoring force.

Виброизол тор обладает следующими достоинствами.The vibration isolator has the following advantages.

Благодар тому, что упругие торообраз- ные элементы 13, по внутреннему диаметру которых имеютс кольцевые вставки, взаимодействуют с внутренними поверхност ми фрикционных шайб 10 и тарельчатых пружин 11, наружные поверхности фрикционных шайб 10 взаимодействуют с шайбами 3, а наружные поверхности тарельчатых пружин 11 с обоймами 12, закрепленными на наружных поверхност х шайб 3, при радиальных воздействи х поджатие фрикционных шайб 10 и тарельчатых пружин 11 к шайбам 3 и обоймам 12 соответственно гарантировано , за счет чего обеспечиваетс устойчивость величин сил трени , вызывающа улучшение демпфирующей способности и надежности выброизол тора.Due to the fact that resilient toroid-like elements 13, with inner rings having an inner diameter, interact with the inner surfaces of the friction washers 10 and cup springs 11, the outer surfaces of the friction washers 10 interact with the washers 3, and the outer surfaces of the cup springs 11 with collars 12, mounted on the outer surfaces of the washers 3, with radial effects, the compression of the friction washers 10 and the belleville springs 11 against the washers 3 and the clips 12 is guaranteed, thereby ensuring Achievement of friction forces, causing an improvement in the damping capacity and reliability of the isolator

Благодар тому, что на наружных диаметрах фрикционных шайб 10 и тарельчатых пружин 11 выполнены бурты 15, 16 так, что между ними имеетс осевой зазор 17, а вза- имодействующие поверхности обойм 12 и тарельчатых пружин 11 представл ют собой часть поверхностей, образующие которых представл ют собой кривую второго пор дка одного радиуса, при увеличении относительных радиальных смещений обеспечиваетс возрастание силы трени , за счет чего увеличиваетс демпфирующа способность и энергоемкость виброизол тора.Due to the fact that the outer diameters of the friction washers 10 and the cup springs 11 are made of pins 15, 16 so that there is an axial gap 17 between them, and the interacting surfaces of the clips 12 and the cup springs 11 are part of the surfaces forming which constitute a second-order curve of one radius, with an increase in relative radial displacements, an increase in friction force is provided, thereby increasing the damping capacity and power consumption of the vibration isolator.

Благодар тому, что на внутренних диаметрах фрикционных шайб 10с радиальным зазором 18 по отношению к сердечнику 2 выполнены кольцевые полки 19 дл взаимодействи с цилиндрическим кольцом 4, причем последнее установлено с осевым зазором 20 к фрикционным шайбам 10, при осевых воздействи х, когда амплитуды осевых смещений малы (при высоких частотах возмущений), виброизол тор работает как гармонический осцилл тор с упругим элементом в виде наружных конических пружин 8, что приводит к снижению резонансной частоты осцилл тора, за счет чего уменьшаетс коэффициент передачи и улучшаетс виброизолирующа способность на высоких частотах.Due to the fact that the inner diameters of the friction washers 10c with a radial clearance 18 relative to the core 2 are provided with annular shelves 19 for engagement with the cylindrical ring 4, the latter being installed with an axial clearance 20 to the friction washers 10, with axial influences when the amplitudes of the axial displacements small (at high frequencies of disturbances), the vibration isolator operates as a harmonic oscillator with an elastic element in the form of external conical springs 8, which leads to a decrease in the resonant frequency of the oscillator, due to which it is smart shaets transfer coefficient and improved vibroizoliruyuscha ability at high frequencies.

Использование предлагаемого изобретени позволит повысить эффективность и качество виброизол ции.The use of the present invention will improve the efficiency and quality of vibration isolation.

Claims

Invention Formula

Vibration isolator containing coaxially mounted cylindrical body, cylindrical ring, core, coil of sectors, discs installed relative to the latter with a radial clearance, spring rings interacting with disks and sectors, collars facing one another, whose surfaces are made curvilinear, dish-shaped and conical springs and flanges, characterized in that, in order to increase reliability, it is equipped with friction washers installed coaxially with the core, each having two shoulders, one N of which is designed to interact with the inner surface of the cylindrical ring, the braking elastic elements and annular inserts installed on the inner surface of the latter, the cup springs are made with shoulders placed with an axial clearance relative to the collar of the friction washer, and are matched respectively with facing one the other curvilinear surfaces, which form a second-order curve, are described by one radius, and in each cavity formed by internal surfaces of the friction washer and disc spring, a toroid-shaped elastic element is placed.

15

18

Sch 7J Yu