專利名稱：航天精密電子設備隔振器的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于隔振器，尤其涉及一種航天精密電子設備隔振器，用于發 射過程和在軌大溫差環境的隔振。
背景技術：
航天發射過程振動環境的大量級，寬頻域的特點使隔振器的設計面臨挑戰。 航天精密電子設備在運送至預定軌道的過程中，發射階段的振動力學環境相當
惡劣，美國國家航空航天局研究報告(NASA TND-6474, September, 1971.)指 出航天設備故障約45%是發射過程中的振動造成的。如今，保證在發射至軌道 后精密電子設備仍能正常運轉依然是結構強度設計的首要任務。
由于航天精密電子設備所處的特殊環境，無法人工裝卸，既要求在在發射 過程中不被破壞，又要求在軌時能在很大的溫差范圍內起到定位支撐作用，而 現有隔振器無法兼顧這種要求，如美國CSA公司SoftRide UniFlex/MultiFlex型 整星隔振器，由鈦合金材料制成口型支架，上下水平部分貼敷阻尼層，鈦合金 支架水平部分的彎曲變形帶動阻尼層伸張變形，雖鈦合金支架具有定位支撐作 用，但試驗表明，阻尼材料伸張變形起到的耗能效果很小；航空用JGB-500型粘 彈性阻尼材料減振器主要由阻尼材料夾層制成，無金屬骨架，利用高分子材料 在外載作用下產生原子間距離變化的普彈變形和大分子鏈段運動的高彈變形， 從而把振動機械能轉變成熱能耗散，達到減振和緩沖之目的，具有很好的阻尼 耗能效果，卻在大溫差，強輻射等空間環境中會老化脫落，因此，現有的隔振 器產品已無法滿足要求。
發明內容
本實用新型提供一種航天精密電子設備隔振器，解決現有隔振器存在的阻 尼材料耗能效果小以及在大溫差、強輻射環境中老化脫落，失去定位支撐作用的問題，以適用于航天精密電子設備特殊的隔振、定位，適應空間環境的要求。
本實用新型的一種航天精密電子設備隔振器，由金屬支架及阻尼材料組成， 其特征在于金屬支架輪廓為跑道形閉合環，跑道形閉合環的兩條直邊具有梳 狀齒，兩條直邊的梳狀齒交錯排列，整個金屬支架外部由阻尼材料硫化包裹， 包裹阻尼材料后，跑道形閉合環每條直邊的梳狀齒與其相對的直邊之間具有供 變形用的空間。
所述的航天精密電子設備隔振器，其特征在于所述金屬支架的跑道形閉 合環輪廓為基于力學等強度理論的變厚度閉合環；所述金屬支架的梳狀齒末端 具有T形端面；位于中軸線上的梳狀齒厚度大于其他梳狀齒的厚度。
所述的航天精密電子設備隔振器，其特征在于所述金屬支架采用比強度
高的鈦合金材料TC1 TC4或TA5 TA7中的一種；所述阻尼材料采用以丁基橡 膠和硅橡膠為基礎的高阻尼材料ZN-1 ZN-17中的一種。
本實用新型梳狀齒交錯排列，可以有效剪切高阻尼材料，形成大阻尼特性。 由于航天發射振動環境的寬頻率特點，隔振系統固有頻率無法避開，本實用新 型的大阻尼特性可以在系統共振的狀態下保持很低放大率，從而保護電子設備。
本實用新型金屬支架為基于力學等強度理論的變厚度設計，該設計大幅改 善金屬支架受力狀態，從而顯著提高安全系數，達到航天領域中高安全系數要 求。
本實用新型將阻尼材料硫化包裹金屬支架，可以完全消除部分包裹帶來的 黏合縫隙；相關報道及實際試驗表明，高阻尼材料與金屬的牢固黏合一直是個 技術難點，本實用新型將阻尼材料硫化完全包裹金屬支架有助于顯著改善黏合效果。
本實用新型梳狀齒中間齒加厚及硫化包裹金屬支架形成中間沖擊緩沖層、在航天發射過程中，起飛點火，級間分離，星箭分離等環境伴隨有沖擊環境， 該設計使隔振器具有過載保護功能。
本實用新型金屬支架和阻尼材料組成不可分的一體化設計，本身無任何焊 縫和螺紋連接，進一步提高可靠性；外形輪廓尺寸小，質量小，從而在安裝之
后對系統質心，質量的影響小。使用時裝卸方便，單元布局靈活。
本實用新型具有高安全系數、高阻尼(共振傳遞率《4)、尺寸小、質量小、
過載保護、裝卸方便、使用時布局靈活的特點。在發射過程中起到有效、可靠 的隔振作用；在軌環境中，即使大溫差，強輻射等空間環境使高阻尼材料老化 脫落，隔振器金屬支架仍可以起到定位支撐作用。
圖l為本實用新型實施例的主視圖； 圖2為圖1的俯視圖3為本實用新型用于環形設備的布局三維示意圖； 圖4為本實用新型用于矩形設備的布局三維示意圖； 圖5為本實用新型實施例的正弦掃頻試驗實測曲線。
圖中標識安裝螺紋孔l，金屬支架2，阻尼材料3，梳狀齒4，齒末端T形 端面5，供變形用的空間6，環形設備連接件7，隔振器8，環形基座連接件9，矩 形設備連接件ll，矩形基座連接件12。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
在圖1和圖2所示實施例中，本實用新型的隔振器，金屬支架2輪廓為跑道形 閉合環，跑道形閉合環的兩條直邊具有梳狀齒4，兩條直邊的梳狀齒4交錯排列， 整個金屬支架外部由阻尼材料3硫化包裹，包裹阻尼材料后，跑道形閉合環每條
直邊的梳狀齒與其相對的直邊之間具有供變形用的空間6。
金屬支架2的跑道形閉合環輪廓為基于力學等強度理論的變厚度閉合環；金屬支架2的梳狀齒4末端具有T形端面5;位于中軸線上的梳狀齒厚度大于其他梳 狀齒的厚度，金屬支架2的中軸線兩端具有安裝螺紋孔1。
金屬支架2主輪廓由金屬材料TC4線切割慢走絲工藝加工完成，為加強阻尼 材料3黏合效果，金屬支架2的梳狀齒部分改由快走絲加工并增加噴砂工藝以提 高表面粗糙度。硫化之前，將金屬支架2除塵和酸洗以去除表面污漬，硫化時， 根據特定阻尼材料ZN-2，選擇粘接劑開姆洛克250，溫度12(TC，硫化5分鐘。
隔振器尺寸小，長X寬X高《220X20X90mm;單個質量《0.5kg。
圖3為本實用新型用于環形設備的布局三維示意圖；在環形設備連接件7和 環形基座連接件9之間均勻設置30個本實用新型的隔振器8。
圖4為本實用新型用于矩形設備的布局三維示意圖；在矩形設備連接件ll和 矩形基座連接件12之間，依據最大跨度原則設置40個本實用新型的隔振器8。
圖3和圖4體現了隔振器的布局靈活性，可以適應特定設備的安裝布局要求，
隔振器個數由額定載荷確定。
圖5為圖1、圖2所示本實用新型實施例的正弦掃頻試驗傳遞率實測曲線，橫
軸為激勵頻率，縱軸為加速度傳遞率；可以看出，在共振狀態下，振動的加速 度傳遞率低于3，可在寬頻率范圍有效保護設備安全。
權利要求1. 一種航天精密電子設備隔振器，由金屬支架及阻尼材料組成，其特征在于金屬支架輪廓為跑道形閉合環，跑道形閉合環的兩條直邊具有梳狀齒，兩條直邊的梳狀齒交錯排列，整個金屬支架外部由阻尼材料硫化包裹，包裹阻尼材料后，跑道形閉合環每條直邊的梳狀齒與其相對的直邊之間具有供變形用的空間。
2. 如權利要求l所述的航天精密電子設備隔振器，其特征在于所述金屬 支架的跑道形閉合環輪廓為基于力學等強度理論的變厚度閉合環；所述金屬支 架的梳狀齒末端具有T形端面；位于中軸線上的梳狀齒厚度大于其他梳狀齒的厚 度。
3. 如權利要求1或2所述的航天精密電子設備隔振器，其特征在于所述金屬支架采用比強度高的鈦合金材料TC1 TC4或TA5 TA7中的一種；所述阻尼 材料采用以丁基橡膠和硅橡膠為基礎的高阻尼材料ZN-1 ZN-17中的一種。
專利摘要航天精密電子設備隔振器，屬于隔振器，用于發射過程和在軌大溫差環境的隔振。本實用新型由金屬支架及阻尼材料組成，金屬支架輪廓為跑道形閉合環，跑道形閉合環的兩條直邊具有梳狀齒，兩條直邊的梳狀齒交錯排列，整個金屬支架外部由阻尼材料硫化包裹，包裹阻尼材料后，跑道形閉合環每條直邊的梳狀齒與其相對的直邊之間具有供變形用的空間。本實用新型具有高安全系數、高阻尼(共振傳遞率≤4)、尺寸小、質量小、過載保護、裝卸方便、使用時布局靈活的特點。在發射過程中起到有效、可靠的隔振作用；在軌環境中，即使大溫差，強輻射等空間環境使高阻尼材料老化脫落，隔振器金屬支架仍可以起到定位支撐作用。
文檔編號F16F7/00GK201284811SQ20082019148
公開日2009年8月5日 申請日期2008年10月17日 優先權日2008年10月17日
發明者張針粒, 朱文革, 李世其, 躍 王, 宙 祁 申請人:華中科技大學