刚度可调的三自由度动力吸振装置制造方法及图纸

本发明专利技术具体涉及一种刚度可调的三自由度动力吸振装置，包括基座、板簧组件和质量块组件，基座为具有开口的中空结构，板簧组件包括第一板簧、第二板簧、第三板簧和第四板簧，第一板簧的第一端和第二板簧的第一端设置于基座上位于开口处相对的两侧且两者的长度方向位于第一直线上，第三板簧的第一端和第四板簧的第一端设置于基座上位于开口处的另两侧且两者的长度方向位于与第一直线垂直的第二直线上，质量块组件设置于每个板簧的第二端，且每个板簧的第一端处均设置有可滑动的悬臂调节机构。本发明专利技术的板簧组件能够使质量块组件沿三个自由度方向缓冲振动能量，悬臂调节机构能够调节三自由度动力吸振装置的刚度和固有频率。

【技术实现步骤摘要】
刚度可调的三自由度动力吸振装置
本专利技术涉及减振装置
，具体涉及一种刚度可调的三自由度动力吸振装置。
技术介绍
本部分提供的仅仅是与本公开相关的背景信息，其并不必然是现有技术。现代高速、高精度设备的性能与其抗振能力息息相关，一个设备抵抗外界振动的能力往往是影响其性能的关键指标。如今，随着振动情况的日趋复杂、对机械结构工作环境要求的愈发严苛，对减振装置的减振能力提出了更高的要求。目前减振装置按控制方式可划分为主动减振和被动吸振两种。以动力吸振器为代表的被动减振装置可以通过恰当的结构设计，无需外部装置输入能量便可将主结构的振动能量转移，在实际工程问题中较主动减振应用更为广泛。动力吸振器的基本原理为：通过恰当的结构设计使动力吸振器具有特定的固有频率，在主结构发生共振时，固连在其上的动力吸振器通过自身的集中质量与弹性元件对主结构施加作用力，该作用力与外部激振力大小相等且方向相反，从而达到减少主结构振动的目的。早期的动力吸振器大多仅具有一个自由度，具有设计简单、易于实现等优点，但其作用频带窄，难以满足宽频或多频结构的抑振需求。将多个单自由度动力吸振器并联而成的组合式吸振器虽然能够有效提高抑振效果，但这类组合式吸振器往往体积较大，在安装空间受限的情况下，不利于实际应用。而具有多自由度的动力吸振器通过引入额外的自由度参与振动抑制，能够在与单自由度动力吸振器质量相等的前提下，达到更优的减振效果，不足之处在于难以设计并加以实现。鉴于上述问题，如何设计一种刚度和固有频率可调并具有多个自由度的三自由度动力吸振装置，已经成为亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述现有技术的不足提出的一种刚度可调的三自由度动力吸振装置，本专利技术的三自由度动力吸振装置通过板簧组件将质量块组件悬挂于基座的中空结构内，不仅可以实现质量块组件能够沿三个自由度方向缓冲振动能量的效果，还可以通过悬臂调节机构调节板簧组件支撑质量块组件的有效悬臂长度调节三自由度动力吸振装置的刚度和固有频率。该目的是通过以下技术方案实现的。本专利技术提供了一种刚度可调的三自由度动力吸振装置，三自由度动力吸振装置包括基座、板簧组件和质量块组件，基座为具有开口的中空结构，板簧组件包括设置于基座上位于开口处的第一板簧、第二板簧、第三板簧和第四板簧，第一板簧和第二板簧的长度方向位于第一直线上，且第一板簧的第一端和第二板簧的第一端设置于基座上位于开口处相对的两侧，第一板簧的第二端和第二板簧的第二端悬空于开口处，第三板簧和第四板簧的长度方向位于与第一直线垂直的第二直线上，且第三板簧的第一端和第四板簧的第一端设置于基座上位于开口处相对的另两侧，第三板簧的第二端和第四板簧的第二端悬空于开口，质量块组件固定设置于第一板簧的第二端、第二板簧的第二端、第三板簧的第二端和第四板簧的第二端并悬置于基座的中空结构内，且第一板簧的第一端、第二板簧的第一端、第三板簧的第一端和第四板簧的第一端均设置有可滑动的悬臂调节机构。优选地，悬臂调节机构包括滑块和压块，滑块可滑动地设置于基座上，压块通过紧固件设置于滑块上，每个板簧能够被压紧于滑块与压块之间。优选地，板簧组件还包括第五板簧和第六板簧，第五板簧和第六板簧的长度方向位于与第二直线平行的第三直线上，第五板簧的第一端设置于基座上并与第三板簧位于同一侧，第六板簧的第一端设置于基座上并与第四板簧位于同一侧，第五板簧的第二端和第六板簧的第二端悬空于开口处，且第五板簧的第一端和第六板簧的第一端均设置有悬臂调节机构。优选地，第一板簧、第二板簧、第三板簧、第四板簧、第五板簧和第六板簧均为横截面为矩形的细长梁，第一板簧和第二板簧的宽度相同，第三板簧、第四板簧、第五板簧和第六板簧的宽度相同，且第一板簧和第二板簧的宽度大于第三板簧、第四板簧、第五板簧和第六板簧的宽度。优选地，每个板簧的第一端均设置有第一加宽部，且第三板簧、第四板簧、第五板簧和第六板簧的第二端还设置有第二加宽部，第一板簧和第二板簧的上表面形成T字形，第三板簧、第四板簧、第五板簧和第六板簧的上表面形成工字形。优选地，第一板簧和第二板簧相对质量块组件的质心对称分布，且第一板簧与第二板簧之间具有间距，第三板簧、第四板簧、第五板簧和第六板簧相对质量块组件的质心对称分布，且第三板簧与第四板簧之间具有间距，第五板簧与第六板簧之间具有间距。优选地，基座包括矩形底板，矩形底板的四周设置有四个支撑座，矩形底板以及矩形底板的四周设置的四个支撑座构成了基座的中空结构，每个支撑座上均设置有悬臂调节机构，每个板簧的第一端分别固定设置于四个支撑座的顶部，每个悬臂调节机构可滑动地设置于四个支撑座的顶部靠近每个板簧的第一端的位置。优选地，每个支撑座的顶部均设置有与滑块间隙配合的滑槽，每个支撑座的侧面之间具有间距，且每个支撑座的侧面均开设有与滑槽贯通的贯穿孔，贯穿孔内设置有压紧杆，压紧杆能够贯穿贯穿孔将滑块压紧于滑槽的指定位置。优选地，质量块组件包括下质量块和上质量块，第一板簧的第二端、第二板簧的第二端、第三板簧的第二端、第四板簧的第二端、第五板簧的第二端和第六板簧的第二端均位于上质量块和下质量块之间并固定设置于上质量块和\或下质量块。优选地，下质量块的上表面与上质量块的下表面贴合，且下质量块的上表面和上质量块的下表面设置有与能够容纳第一板簧、第二板簧、第三板簧、第四板簧、第五板簧和第六板簧的凹槽。本领域技术人员能够理解的是，本专利技术的三自由度动力吸振装置通过板簧组件将质量块组件悬挂于基座的中空结构内，不仅可以实现质量块组件能够沿三个自由度方向缓冲振动能量的效果，从而使三自由度动力吸振装置能够适用于单频或者多频振动，还可以通过悬臂调节机构调节板簧组件支撑质量块组件的有效悬臂长度调节三自由度动力吸振装置的刚度和固有频率，提高三自由度动力吸振装置的适用范围。具体地，当三自由度动力吸振装置受到主结构的振动时，三自由度动力吸振装置上的质量块组件在惯性力的作用下可以通过推拉第一板簧、第二板簧、第三板簧和第四板簧沿基座在指定幅度范围上下振动，以此缓冲吸振装置承受的竖直方向的振动能量，并减缓主结构的振动幅值，同时，由于第一板簧和第二板簧的长度方向位于第一直线，因此，当三自由度动力吸振装置受到主结构的沿第一直线转动的振动能量时，质量块组件还能够以第一直线为轴在指定角度范围内转动，以此缓冲吸振装置的振动能量，并减缓主结构的振动幅值，同时，由于第三板簧和第四板簧的长度方向均位于第二直线，因此，当三自由度动力吸振装置受到主结构的沿第二直线转动的振动能量时，质量块组件还能够以第二直线为轴在指定角度范围转动，以此缓冲吸振装置的振动能量，并减缓主结构的振动幅值。进一步地，本专利技术还可以通过悬臂调节机构调节第一板簧、第二板簧、第三板簧和第四板簧支撑质量块组件的有效悬臂臂长，以此达到调节三自由度动力吸振装置的刚度和固有频率的目的，提高三自由度动力吸振装置的适用性，使三自由度动力吸振装置能够适用于不同频率的振动。同时，本专利技术的刚度可调的三自由度动力吸振装置还具有体积小、总体零件数目少、便于拆卸与安装、内部无驱动电源、对环境无污染的优点。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种刚度可调的三自由度动力吸振装置，其特征在于，所述三自由度动力吸振装置包括基座、板簧组件和质量块组件，所述基座为具有开口的中空结构，所述板簧组件包括设置于所述基座上位于所述开口处的第一板簧、第二板簧、第三板簧和第四板簧，所述第一板簧和所述第二板簧的长度方向位于第一直线上，且所述第一板簧的第一端和所述第二板簧的第一端设置于所述基座上位于所述开口处相对的两侧，所述第一板簧的第二端和所述第二板簧的第二端悬空于所述开口处，所述第三板簧和所述第四板簧的长度方向位于与所述第一直线垂直的第二直线上，且所述第三板簧的第一端和所述第四板簧的第一端设置于所述基座上位于所述开口处相对的另两侧，所述第三板簧的第二端和所述第四板簧的第二端悬空于所述开口，所述质量块组件固定设置于所述第一板簧的第二端、所述第二板簧的第二端、所述第三板簧的第二端和所述第四板簧的第二端并悬置于所述基座的中空结构内，且所述第一板簧的第一端、所述第二板簧的第一端、所述第三板簧的第一端和所述第四板簧的第一端均设置有可滑动的悬臂调节机构。

【技术特征摘要】
1.一种刚度可调的三自由度动力吸振装置，其特征在于，所述三自由度动力吸振装置包括基座、板簧组件和质量块组件，所述基座为具有开口的中空结构，所述板簧组件包括设置于所述基座上位于所述开口处的第一板簧、第二板簧、第三板簧和第四板簧，所述第一板簧和所述第二板簧的长度方向位于第一直线上，且所述第一板簧的第一端和所述第二板簧的第一端设置于所述基座上位于所述开口处相对的两侧，所述第一板簧的第二端和所述第二板簧的第二端悬空于所述开口处，所述第三板簧和所述第四板簧的长度方向位于与所述第一直线垂直的第二直线上，且所述第三板簧的第一端和所述第四板簧的第一端设置于所述基座上位于所述开口处相对的另两侧，所述第三板簧的第二端和所述第四板簧的第二端悬空于所述开口，所述质量块组件固定设置于所述第一板簧的第二端、所述第二板簧的第二端、所述第三板簧的第二端和所述第四板簧的第二端并悬置于所述基座的中空结构内，且所述第一板簧的第一端、所述第二板簧的第一端、所述第三板簧的第一端和所述第四板簧的第一端均设置有可滑动的悬臂调节机构。2.根据权利要求1所述的刚度可调的三自由度动力吸振装置，其特征在于，所述悬臂调节机构包括滑块和压块，所述滑块可滑动地设置于所述基座上，所述压块通过紧固件设置于所述滑块上，每个所述板簧能够被压紧于所述滑块与所述压块之间。3.根据权利要求2所述的刚度可调的三自由度动力吸振装置，其特征在于，所述板簧组件还包括第五板簧和第六板簧，所述第五板簧和所述第六板簧的长度方向位于与所述第二直线平行的第三直线上，所述第五板簧的第一端设置于所述基座上并与所述第三板簧位于同一侧，所述第六板簧的第一端设置于所述基座上并与所述第四板簧位于同一侧，所述第五板簧的第二端和所述第六板簧的第二端悬空于所述开口处，且所述第五板簧的第一端和所述第六板簧的第一端均设置有所述悬臂调节机构。4.根据权利要求3所述的刚度可调的三自由度动力吸振装置，其特征在于，所述第一板簧、所述第二板簧、所述第三板簧、所述第四板簧、所述第五板簧和所述第六板簧均为横截面为矩形的细长梁，所述第一板簧和所述第二板簧的宽度相同，所述第三板簧、所述第四板簧、所述第五板簧和所述第六板簧的宽度相同，且所述第一板簧和所述第二板簧的宽度大于所述第三板簧、所述第四板簧、所述第五板簧和所述第六板簧的宽度...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨毅青，马文硕，于靖军，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京,11