專利名稱：模塊化參數可調動力減振器及其參數給定方法
技術領域：
:本發明涉及一種參數可調節型動力減振裝置，可適用于不同減振器類型、不同安裝表面、不同參數情況下的減振需求，屬于機械振動力學領域。
背景技術：
:目前，動力減振器主要為有阻尼動力減振器和無阻尼動力減振器兩種類型。無阻尼動力減振器主要應用于頻率成分固定、波動較小的減振場合；而有阻尼動力減振器主要應用于某一頻帶內的減振場合。但是無論哪種減振器，都是針對個別設備而設計的，應用在固定場合，自身參數改變較困難，一旦設計完成，其自身參數便確定，不可改變，可移植性差。即使應用于同一類對象，對不同個體時，由于振動頻率差異、安裝表面差異等等因素，都需重新設計、制造、裝備減振裝置，給人們帶來很大不便
發明內容
:發明目的:本發明提出一種模塊化動力減振器及其參數給定方法，其目的在于克服現有的動力減振器可移植性差、參數不可變等方面存在的缺點和不足。本發明是通過以下技術方案來實現的:一種模塊化參數可調動力減振器，其特征在于:該動力減振器主要由底座、聯接座、鉸支座、杠桿下臂、杠桿上臂、微調彈簧、導軌，質量塊、托盤、主彈簧、微調阻尼、主阻尼、并聯孔組成；底座與聯接座用螺栓連接，以實現不同表面情況的安裝需求；鉸支座用螺栓連接在聯接座上；彈簧和阻尼具有模塊化結構，杠桿下臂和杠桿上臂通過連接軸相連，固定在鉸支座上，以實現阻尼和彈簧參數微調；托盤經連接塊通過連接軸鉸接在杠桿上臂上；質量塊中有尺寸固定的孔，與托盤相互配合，通過鎖緊螺栓固定在托盤上，對質量參數進行調節；托盤上設有滑道，能與導軌組成 滑動副，使托盤沿固定方向滑動；托盤上還設有主阻尼和主彈簧聯接裝置，與主阻尼和主彈簧聯接；聯接座同樣設有聯接裝置，與主阻尼和主彈簧聯接；托盤開有并聯銷，實現動力減振器的并聯連接。底座與聯接座和鉸支座設有尺寸和位置固定的聯接孔，通過螺栓緊固，以在不同表面上安裝。彈簧和阻尼具有模塊化結構，可以選擇不同類型連接在鉸支座上；杠桿下臂、旋轉彈簧臂或旋轉阻尼臂上設有與聯接座上聯接孔形狀、位置、尺寸相同的螺栓連接孔，通過螺栓緊固。主阻尼和微調阻尼模塊可拆卸，有阻尼動力減振器安裝主阻尼和微調阻尼模塊，而無阻尼動力減振器上無主阻尼和微調阻尼模塊。彈簧、阻尼的微調結構設置在杠桿下臂、杠桿上臂之間，杠桿下臂和杠桿上臂設有滑動槽，彈簧、阻尼的微調結構通過鎖緊輪和鎖緊銷固定和在滑動槽中滑動；旋轉彈簧或阻尼結構設置在旋轉彈簧臂、旋轉阻尼臂上。質量可調結構由托盤、定位銷和質量塊組成；托盤上設有定位銷，其位置和形狀尺寸固定；質量塊具有同樣位置和形狀尺寸的連接孔。一種如上所述模塊化參數可調動力減振器的參數給定方法，其特征在于:該動力減振器微調結構采用杠桿原理，參數C是時刻變化的，需要根據力臂的不同來調節彈簧和阻尼的參數；動力減振器在工作時，對于彈簧豎直放置時，彈簧、阻尼微調結構的等效參數給定方法要滿足:對于彈簧豎直放置時，彈簧、阻尼微調結構的等效參數給定方法要滿足公式(13) (22).
優點及效果:該動力減振器將聯接座尺寸參數化，在不同安裝條件下，只需要提供與聯接座相同形位公差的底座即可，大大提高了減振器的可移植性。并且該減振器將各功能模塊化，根據不同情況選擇不同的模塊，不僅能實現有阻尼一無阻尼減振器類型的轉換，而且將質量、阻尼和彈簧參化，滿足在不同條件下調節減振器本身的參數的需求。應用杠桿原理，動力減振器具有彈簧、阻尼微調結構，可以配合主彈簧、主阻尼對整個動力減振器參數進行調節，滿足實際工程需要，達到減振效果。質量調節采用質量塊疊加原理，在一定步長范圍內，可以滿足質量連續可調需求。
:圖1為無阻尼動力減振器數學模型；圖2為無阻尼動力減振器幅值響應曲線；圖3為有阻尼動力減振器數學模型；圖4為有阻尼動力減振對不同阻尼比器幅值響應曲線；圖5為有阻尼動力減振器對給定設計方法幅值響應曲線對比圖；圖6為彈簧、阻尼等效質量算法圖；圖7為動力減振器的主視
圖8為動力減振器等軸測圖；圖9為動力減振器微調結構，在彈簧(阻尼)豎直時示意圖；圖10為動力減振器微調結構，在彈簧(阻尼)傾斜時的示意圖；圖11為采用旋轉彈簧、阻尼動力減振器主視圖；圖12為聯接座主視圖；圖13為動力減振器在應用在管道上的連接圖；圖14為動力減振器并聯連接圖。附圖中，各標號對應的零件或結構名稱如下:1、底座；2、聯接座；3、鉸支座；4、杠桿下臂；5、連接軸；6、杠桿上臂；7、鎖緊輪；8、微調彈簧；9、連接塊；10、定位銷；11、鎖緊螺絲；12、導軌；13、質量塊；14、托盤；15、主彈簧；16、滑動槽；17、微調阻尼；18、主阻尼；19、鎖緊銷；20、旋轉彈簧臂；21、傳力塊；22、旋轉阻尼器；23、旋轉阻尼臂；24、并聯孔；25、聯接孔；26、掛載塊；27、鎖緊帶；28、管道；29、并聯銷。實施方式:一種動力減振器，主要由底座1、聯接座2、鉸支座3、杠桿下臂4、杠桿上臂6、微調彈簧8、導軌12，質量塊13、托盤14、主彈簧15、微調阻尼17、主阻尼18、并聯孔24組成。無阻尼動力減振器的模型可以簡化成圖1。原系統簡化成I^m1，減振器簡化成k2、m2，系統振動頻率為ω。則原有單自由度系統變成了兩自由度系統。此時根據系統結構可得運動方程為:
權利要求
1.一種模塊化參數可調動力減振器，其特征在于:該動力減振器主要由底座(I)、聯接座(2)、鉸支座(3)、杠桿下臂(4)、杠桿上臂(6)、微調彈簧(8)、導軌(12)，質量塊(13)、托盤(14)、主彈簧(15)、微調阻尼(17)、主阻尼(18)、并聯孔(24)組成；底座(I)與聯接座(2)用螺栓連接，以實現不同表面情況的安裝需求；鉸支座(3)用螺栓連接在聯接座(2)上；彈簧和阻尼具有模塊化結構，杠桿下臂(4)和杠桿上臂(6)通過連接軸(5)相連，固定在鉸支座(3)上，以實現阻尼和彈簧參數微調；托盤(14)經連接塊(9)通過連接軸(5)鉸接在杠桿上臂(6)上；質量塊(13)中有尺寸固定的孔，與托盤(14)相互配合，通過鎖緊螺栓固定在托盤(14)上，對質量參數進行調節；托盤(14)上設有滑道，能與導軌(12)組成滑動副，使托盤(14)沿固定方向滑動；托盤(14)上還設有主阻尼(18)和主彈簧(15)聯接裝置，與主阻尼(18)和主彈簧(15)聯接；聯接座(2)同樣設有聯接裝置，與主阻尼(18)和主彈簧(15)聯接；托盤(14)開有并聯銷(29)，實現動力減振器的并聯連接。
2.根據權利要求1所述的模塊化參數可調動力減振器，其特征在于:底座(I)與聯接座(2)和鉸支座(3)設有尺寸和位置固定的聯接孔(25)，通過螺栓緊固，以在不同表面上安裝。
3.根據權利要求1所述的模塊化參數可調動力減振器，其特征在于:彈簧和阻尼具有模塊化結構，可以選擇不同類型連接在鉸支座(3)上；杠桿下臂(4)、旋轉彈簧臂(20)或旋轉阻尼臂(23)上設有與聯接座(2)上聯接孔(25)形狀、位置、尺寸相同的螺栓連接孔，通過螺栓緊固。
4.根據權利要求1所述的模塊化參數可調動力減振器，其特征在于:主阻尼(18)和微調阻尼(17)模塊可拆卸，有阻尼動力減振器安裝主阻尼(18)和微調阻尼(17)模塊，而無阻尼動力減振器上無主阻尼(18)和微調阻尼(17)模塊。
5.根據權利要求1或3所述的模塊化參數可調動力減振器，其特征在于:彈簧、阻尼的微調結構設置在杠桿下臂(4)、杠桿上臂(6)之間，杠桿下臂(4)和杠桿上臂(6)設有滑動槽(16)，彈簧、阻尼的微調 結構通過鎖緊輪(7)和鎖緊銷(19)固定和在滑動槽(16)中滑動；旋轉彈簧或阻尼結構設置在旋轉彈簧臂(20)、旋轉阻尼臂(23)上。
6.根據權利要求1所述的模塊化參數可調動力減振器，其特征在于:質量可調結構由托盤(14)、定位銷(10)和質量塊(13)組成；托盤(14)上設有定位銷(10)，其位置和形狀尺寸固定；質量塊(13)具有同樣位置和形狀尺寸的連接孔。
7.—種如權利要求1所述模塊化參數可調動力減振器的參數給定方法，其特征在于:該動力減振器微調結構采用杠桿原理，參數c是變化的，需要根據力臂的不同來調節彈簧和阻尼的參數；動力減振器在工作時，對于彈簧豎直放置時，彈簧、阻尼微調結構的等效參數算法如公式(13Γ(22)。
全文摘要
模塊化參數可調動力減振器及其參數給定方法。本發明涉及一種參數可調節型動力減振裝置，該動力減振器主要由底座、聯接座、鉸支座、杠桿下臂、杠桿上臂、微調彈簧、導軌，質量塊、托盤、主彈簧、微調阻尼、主阻尼、并聯孔組成；底座與聯接座用螺栓連接，鉸支座用螺栓連接在聯接座上；彈簧和阻尼具有模塊化結構，杠桿下臂和杠桿上臂通過連接軸相連，托盤經連接塊通過連接軸鉸接在杠桿上臂上；質量塊通過鎖緊螺栓固定在托盤上，托盤上設有滑道，能與導軌組成滑動副，托盤與主阻尼和主彈簧聯接；聯接座與主阻尼和主彈簧聯接，托盤開有并聯銷。本發明的目的在于克服現有的動力減振器可移植性差、參數不可變等方面存在的缺點和不足。
文檔編號F16M11/00GK103244596SQ20131016244
公開日2013年8月14日 申請日期2013年5月3日 優先權日2013年5月3日
發明者李朝峰, 任朝暉, 李小彭, 荊帥, 劉楊, 馬輝, 孫偉 申請人:東北大學