專利名稱：一種六自由度緩沖避振機構的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種座椅的減振機構，特別涉及一種新型六自由度減振座椅懸架機構。
背景技術：
對于在非結構路面作業的農用車輛、工程車輛、軍用車輛等交通工具，由于工作環境惡劣，極易產生低頻高強度的多維振動，嚴重損害駕駛員的身心健康，大大降低工作效率。目前，廣泛應用的減振座椅懸架系統主要減緩豎直方向的振動，減振元件通常采用單一的海綿墊、金屬彈簧、空氣彈簧等簡單裝置，減振級別低下、方向單一，無法滿足復雜工況下多自由度振動的減振需求。因此，工程中需要一種能根據外界振幅、振動頻率變化實時使機構的運動元件發生形變或位移，確保在承受空間各個方向的振動時都能保證椅面平穩的減振懸架機構。
發明內容
針對現有技術中減振座椅懸架系統存在的上述問題，本發明提供一種六自由度緩沖避振機構。具體地講，是利用并聯機構可逆向自適應運動原理，提供一種基于多級并聯機構的新型六自由度減振座椅懸架機構，可廣泛用于在非結構路面上行駛的農用車輛、工程車輛、軍用車輛上的座椅懸架系統。本發明的技 術方案是:
一種六自由度緩沖避振機構，所述六自由度減振座椅懸架機構設置于椅面的下部，所述六自由度減振座椅懸架機構包括靜平臺、中間平臺、動平臺和三條結構相同的支鏈，所述靜平臺的上部中心與所述椅面的中心固定連接，靜平臺的下部中心通過中心球副與中間平臺的中心相連，所述支鏈以可使靜平臺在六個自由度作減振運動的方式將靜平臺、中間平臺、動平臺連接為一體，每條支鏈的下端與滑塊相連，滑塊與動平臺之間用水平減振彈簧連接，滑塊可在固定于動平臺的滑軌上定向移動。進一步，每條支鏈包括第一桿、第二桿和第三桿，所述第一桿的一端通過第一轉動副與靜平臺連接，其另一端通過第二轉動副與第二桿的一端相連，第二轉動副的回轉軸線平行于第一轉動副的回轉軸線，第二桿的另一端通過第三轉動副與第三桿的一端相連，第三轉動副的回轉軸線平行于第二轉動副的回轉軸線，第二桿為彎折結構，其彎折點將第二桿分成上部第二桿與下部第二桿，彎折點通過第一球副與中間平臺連接，第三桿的另一端通過第四轉動副與滑塊相連，第四轉動副的回轉軸線平行于第三轉動副的回轉軸線，滑塊與動平臺之間用水平減振彈簧連接，滑塊可在固定于動平臺的滑軌上定向移動。進一步，第一桿的長度與中間平臺的外接圓半徑相等，第二轉動副到第一球副之間的桿長等于第一轉動副到中心球副之間的距離，構成可變形的平行四邊形。進一步，所述上部第二桿的中部和第一桿的中部通過轉角減振彈簧相連。進一步,三條支鏈對稱均布在靜平臺和動平臺之間。
本發明的有益效果是:
本發明目的是提供一種六自由度緩沖避振機構，該機構具有以下特點:
(1)座椅懸架機構采用多級并聯機構實現混合減振，能有效改善車輛、船舶等交通工具座椅的空間混合振動；
(2)本發明的減振座椅可實現空間六自由度運動，能夠有效緩解由工作環境導致的混合振動；
(3)合理布置傳統定剛度彈簧，座椅主負荷方向上采用多級減振機構，增強了該減振座椅的減振效果，提高乘坐者的舒適感；
(4)本機構減振效果明顯，自適應能力強單，運動靈活，易于生產應用。
圖1為本發明一種六自由度緩沖避振機構的三維結構示意 圖2為本發明一種六自由度緩沖避振機構的二維平面結構示意圖。圖中:1、椅面；2、靜平臺；3、中間平臺；4、動平臺；5、支鏈；6、中心球副;7、第一桿；8、第二桿；9、第三桿；10、第一轉動副；11、第二轉動副；12、第三轉動副；13、第一球副；
14、第四轉動副；15、滑塊；16、水平減振彈簧；17、滑軌；轉角減振彈簧。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明作進一步詳細說明。
`
本發明一種六自由度緩沖避振機構的結構如圖1和圖2所示，六自由度減振座椅懸架機構設置于椅面I的下部。六自由度減振座椅懸架機構包括靜平臺2、中間平臺3、動平臺4和三條結構相同的支鏈5。靜平臺2的上部中心與椅面I的中心固定連接，靜平臺2的下部中心通過中心球副6與中間平臺3的中心相連。支鏈5以可使靜平臺2在六個自由度作減振運動的方式將靜平臺2、中間平臺3、動平臺4連接為一體。每條支鏈5的下端與滑塊15相連，滑塊15與動平臺4之間用水平減振彈簧16連接，滑塊15可在固定于動平臺4的滑軌17上定向移動。支鏈5的優選結構為:每條支鏈5包括第一桿7、第二桿8和第三桿9，第一桿7的一端通過第一轉動副10與靜平臺2連接，其另一端通過第二轉動副11與第二桿8的一端相連，第二轉動副11的回轉軸線平行于第一轉動副10的回轉軸線，第二桿8的另一端通過第三轉動副12與第三桿9的一端相連，第三轉動副12的回轉軸線平行于第二轉動副11的回轉軸線，第二桿8為彎折結構，其彎折點將第二桿分成上部第二桿與下部第二桿，彎折點通過第一球副13與中間平臺3連接，第三桿9的另一端通過第四轉動副14與滑塊15相連，第四轉動副14的回轉軸線平行于第三轉動副12的回轉軸線，滑塊15與動平臺4之間用水平減振彈簧16連接，滑塊15可在固定于動平臺4的滑軌17上定向移動。上部第二桿的中部和第一桿的中部通過轉角減振彈簧18相連。第一桿7的長度優選為與中間平臺3的外接圓半徑相等，第二轉動副11到第一球副13之間的桿長等于第一轉動副10到中心球副6之間的距離，構成可變形的平行四邊形。二條支鏈5最好對稱均布在靜平臺2和動平臺4之間。機構工作時，乘坐者正坐在與靜平臺固聯的椅面I上,動平臺與車輛底面固定連接。由于每條自適應支鏈上的第一轉動副10、第二轉動副11、第三轉動副12、第四轉動副14始終保持平行四邊形，使中間平臺3可根據車輛運行過程中的受力發生角度傾斜但不會影響靜平臺的初始角度；靜平臺2的中心軸線始終通過懸架機構的重心，保證了機構對旋轉振動減振時乘坐者的穩定性。滑塊17與動平臺4之間的水平減振彈簧16可以通過形變吸收空間的平移振動。轉角減振彈簧18保證懸架機構對旋轉振動減振后能夠及時復位。該多級并聯懸架機構運動靈活、減振效果明顯，整個座椅懸架系統可實現空間六自由度的運動，能及時改善由車輛底座傳遞過來的混合振動，對非規則路面具有良好的減振性能。以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明。凡在本發明的精神和原則之內所 作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種六自由度緩沖避振機構，所述六自由度減振座椅懸架機構設置于椅面(I)的下部，其特征在于:所述六自由度減振座椅懸架機構包括靜平臺(2)、中間平臺(3)、動平臺(4)和三條結構相同的支鏈(5)，所述靜平臺(2)的上部中心與所述椅面(I)的中心固定連接，靜平臺(2)的下部中心通過中心球副(6)與中間平臺(3)的中心相連，所述支鏈(5)以可使靜平臺(2)在六個自由度作減振運動的方式將靜平臺(2)、中間平臺(3)、動平臺(4)連接為一體，每條支鏈(5)的下端與滑塊(15)相連，滑塊(15)與動平臺(4)之間用水平減振彈簧(16)連接，滑塊(15)可在固定于動平臺(4)的滑軌(17)上定向移動。
2.根據權利要求1所述的一種六自由度緩沖避振機構，其特征在于:每條支鏈(5)包括第一桿(7)、第二桿(8)和第三桿(9)，所述第一桿(7)的一端通過第一轉動副(10)與靜平臺(2)連接，其另一端通過第二轉動副(11)與第二桿(8)的一端相連，第二轉動副(11)的回轉軸線平行于第一轉動副(10)的回轉軸線，第二桿(8)的另一端通過第三轉動副(12)與第三桿(9)的一端相連，第三轉動副(12)的回轉軸線平行于第二轉動副(11)的回轉軸線，第二桿(8)為彎折結構，其彎折點將第二桿分成上部第二桿與下部第二桿，彎折點通過第一球副(13)與中間平臺(3)連接，第三桿(9)的另一端通過第四轉動副(14)與滑塊(15)相連，第四轉動副(14)的回轉軸線平行于第三轉動副(12)的回轉軸線，滑塊(15)與動平臺(4)之間用水平減振彈簧(16)連接，滑塊(15)可在固定于動平臺(4)的滑軌(17)上定向移動。
3.根據權利要求2所述的一種六自由度緩沖避振機構，其特征在于:第一桿(7)的長度與中間平臺(3)的外接圓半徑相等，第二轉動副(11)到第一球副(13)之間的桿長等于第一轉動副(10)到中心球副(6)之間的距離 ，構成可變形的平行四邊形。
4.根據權利要求2所述的一種六自由度緩沖避振機構，其特征在于:所述上部第二桿的中部和第一桿的中部通過轉角減振彈簧(18 )相連。
5.根據權利要求1至4中任意一項所述的一種六自由度緩沖避振機構，其特征在于:三條支鏈(5)對稱均布在靜平臺(2)和動平臺(4)之間。
全文摘要
本發明公開了一種六自由度緩沖避振機構，包括靜平臺、中間平臺、動平臺和三條結構相同的支鏈，靜平臺的上部中心與椅面的中心固定連接，靜平臺的下部中心通過中心球副與中間平臺的中心相連，支鏈以可使靜平臺在六個自由度作減振運動的方式將靜平臺、中間平臺、動平臺連接為一體，每條支鏈的下端與滑塊相連，滑塊與動平臺之間用水平減振彈簧連接，滑塊可在固定于動平臺的滑軌上定向移動。該多級并聯懸架機構運動靈活、減振效果明顯，整個座椅懸架系統可實現空間六自由度的運動，能及時改善由車輛底座傳遞過來的混合振動，對非規則路面具有良好的減振性能。
文檔編號B60N2/54GK103241155SQ20131013732
公開日2013年8月14日 申請日期2013年4月19日 優先權日2013年4月19日
發明者朱偉, 汪源, 周凡, 張寧, 陳寧宇, 劉穎 申請人:常州大學