基于位移放大机构的磁致伸缩减振作动器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于位移放大机构的磁致伸缩减振作动器，包括导磁内壳、非导磁外壳、磁致伸缩作动器和位移放大机构，导磁内壳安装在非导磁外壳底部，磁致伸缩作动器包括磁致伸缩棒、励磁线圈、永磁体，磁致伸缩棒设置在导磁内壳内，磁致伸缩棒的上下两端分别设有第一导磁片和第二导磁片，第二导磁片与导磁内壳底部相接触，磁致伸缩棒、第一导磁片和第二导磁片构成的整体外部依次设有励磁线圈、永磁体，第一导磁片与位于导磁内壳上方的位移放大机构连接。磁致伸缩棒随励磁线圈和永磁体产生的磁场变化而运动，通过导杆与位移放大机构连接，将磁致伸缩棒运动产生的位移放大，并通过输出杆向外部输出相应的位移给作动对象，起到隔振减振作用。

Magnetostrictive vibration reduction actuator based on displacement amplification mechanism

The utility model discloses a magnetostrictive vibration displacement amplifier based on the actuator, including magnetic shell, non-magnetic shell, magnetostrictive actuator and displacement amplification mechanism, the magnetic inner shell is arranged at the bottom of the non magnetic shell, magnetostrictive actuator including magnetostrictive rod, excitation coil and the permanent magnet, the magnetostrictive rod is arranged in the magnetic field in the inner shell, the magnetostrictive rod in the upper and lower ends are respectively provided with a first conductive piece and second conductive sheets, second conductive sheets and the guide at the bottom of the inner shell magnetic contact magnetostrictive rod, the first conductive piece and a second guide structure with the overall external magnetic excitation coil, in the permanent magnet, the first conductive piece and is connected with the inner shell above the magnetic guide displacement amplification mechanism. The change of magnetic field magnetostrictive rod with the excitation coil and permanent magnet generated by movement through the guide rod is connected with the displacement amplification mechanism, displacement of the magnetostrictive rod motion amplification, and the output rod to output corresponding to the displacement of moving object, the vibration damping effect.

【技术实现步骤摘要】
基于位移放大机构的磁致伸缩减振作动器
本技术涉及一种磁致伸缩作动器，特别涉及一种基于位移放大机构的磁致伸缩减振作动器。
技术介绍
磁致伸缩作动器是一种新型的智能控制元件，它利用稀土超磁致伸缩材料（GMM）在磁场的作用下磁致伸缩应变量大、能量密度高、响应速度快、输出力大等优点制作而成，具有结构紧凑、输出功率大等特点，已被广泛应用在减振与防振、减噪与防噪等领域。目前已专利技术的磁致伸缩作动器的输出力可以很大，但其产生的位移却有限，限制了其在很多不仅需要高响应频率、大输出力、高精度，同时也要求大位移输出的场合的应用。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本技术提供一种响应频率高、精度高、放大倍数可调的基于位移放大机构的磁致伸缩减振作动器。本技术解决上述问题的技术方案是：一种基于位移放大机构的磁致伸缩减振作动器，包括导磁内壳、非导磁外壳、磁致伸缩作动器和位移放大机构，导磁内壳、磁致伸缩作动器和位移放大机构均位于非导磁外壳内，所述导磁内壳安装在非导磁外壳底部，所述磁致伸缩作动器包括磁致伸缩棒、励磁线圈、永磁体，磁致伸缩棒竖直设置在导磁内壳内，磁致伸缩棒的上下两端分别设有第一导磁片和第二导磁片，第二导磁片与导磁内壳底部相接触，磁致伸缩棒、第一导磁片和第二导磁片构成的整体外部依次设有励磁线圈、永磁体，第一导磁片与位于导磁内壳上方的位移放大机构连接。上述基于位移放大机构的磁致伸缩减振作动器中，所述位移放大机构包括导杆、弹簧、非导磁连接盖、第一连杆、曲柄、第二连杆和输出杆，非导磁连接盖水平设置在非导磁外壳上部内壁上，导杆竖直设置，导杆的下端伸入导磁内壳内并与第一导磁片相抵，导杆的中部设有挡板，导杆的上端穿过非导磁连接盖并与第一连杆的一端相连，弹簧套装在导杆的上部，弹簧上端与非导磁连接盖相连，弹簧下端与挡板相连，所述第一连杆的另一端与曲柄的一端相连，曲柄的另一端与位于非导磁外壳内壁上的固定架相连，所述第二连杆的一端连接在曲柄的中部，第二连杆的另一端与输出杆的一端相连，输出杆的另一端从非导磁外壳顶部伸出。上述基于位移放大机构的磁致伸缩减振作动器中，导杆和第一连杆之间、第一连杆和曲柄之间、曲柄和第二连杆之间、第二连杆和输出杆之间、曲柄和固定架之间全部为转动副连接。上述基于位移放大机构的磁致伸缩减振作动器中，所述非导磁外壳包括非导磁外壁、非导磁上盖和非导磁下盖，非导磁外壁呈圆筒形，非导磁外壁的上下两端分别用非导磁上盖和非导磁下盖进行封堵，非导磁上盖上设有供输出杆伸出的中心孔，非导磁下盖底部中心处设有螺孔。上述基于位移放大机构的磁致伸缩减振作动器中，所述导磁内壳包括导磁上盖、导磁内壁和导磁下盖，导磁内壁呈圆筒形，导磁内壁的上下两端分别用导磁上盖和导磁下盖进行封堵，导磁下盖底部中心处设有一凸块，凸块与非导磁下盖中心上设有的一个凹槽相嵌；磁致伸缩棒上端的第一导磁片插入导磁上盖的中心孔内，导杆底部也插入导磁上盖的中心孔中，并与第一导磁片相抵。上述基于位移放大机构的磁致伸缩减振作动器中，所述在导磁下盖和非导磁外壁上设有导线孔.上述基于位移放大机构的磁致伸缩减振作动器中，导磁上盖、导磁下盖与导磁内壁为螺纹连接，非导磁上盖、非导磁下盖与非导磁外壁为螺纹连接。上述基于位移放大机构的磁致伸缩减振作动器中，所述导杆可沿磁致伸缩棒的伸缩方向上单自由度运动，输出杆和导杆的运动方向在同一条直线上。上述基于位移放大机构的磁致伸缩减振作动器中，所述弹簧采用具有变刚度特性的软碟簧。上述基于位移放大机构的磁致伸缩减振作动器中，所述永磁体由多块弧形磁钢按磁场分布设计组合而成。本技术的有益效果在于：本技术的磁致伸缩棒随励磁线圈和永磁体产生的磁场变化而运动，通过导杆与位移放大机构连接，将磁致伸缩棒运动产生的位移放大，并通过输出杆向外部输出相应的位移给作动对象，起到隔振减振作用，且放大系数可通过两个连杆和曲柄之间的转动副的中心位置来调整，拓宽了其在很多需要大位移输出方面的应用，具有响应频率高、精度高、放大倍数可调的优点。附图说明图1为本技术的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术作进一步的说明。如图1所示，本技术包括导磁内壳、非导磁外壳、磁致伸缩作动器和位移放大机构，导磁内壳、磁致伸缩作动器和位移放大机构均位于非导磁外壳内，所述导磁内壳安装在非导磁外壳底部。所述非导磁外壳包括非导磁外壁9、非导磁上盖18和非导磁下盖2，非导磁外壁9呈圆筒形，非导磁外壁9的上下两端分别用非导磁上盖18和非导磁下盖2进行封堵，非导磁上盖18、非导磁下盖2与非导磁外壁9为螺纹连接，非导磁上盖18上设有中心孔，非导磁下盖2底部中心处设有螺孔1。所述导磁内壳包括导磁上盖10、导磁内壁8和导磁下盖3，导磁内壁8呈圆筒形，导磁内壁8的上下两端分别用导磁上盖10和导磁下盖3进行封堵，导磁上盖10、导磁下盖3与导磁内壁8为螺纹连接，导磁下盖3底部中心处设有一凸块22，凸块22与非导磁下盖2中心上设有的一个凹槽相嵌。所述导磁下盖3和非导磁外壁9上设有导线孔19，用于将励磁线圈6与外界电源联结。所述磁致伸缩作动器包括磁致伸缩棒5、励磁线圈6、永磁体7，磁致伸缩棒5由磁致伸缩材料（Terfernol合金即Terfernol-D棒）制成，其分子式为Tb0.27Dy0.73Fe2，磁致伸缩系数达1000ppm以上。磁致伸缩棒5竖直设置在导磁内壳内，磁致伸缩棒5的上下两端分别设有第一导磁片21和第二导磁片4，第二导磁片4与导磁内壳底部相接触，磁致伸缩棒5、第一导磁片21和第二导磁片4构成的整体外部依次设有励磁线圈6、永磁体7，磁致伸缩棒5比励磁线圈6短6-25mm，使其完全处在磁场中；永磁体7由多块弧形磁钢按磁场分布设计组合而成，通过控制各小块的磁化强度和尺寸，以保证沿轴向磁场分布的均匀性。磁致伸缩棒5上端的第一导磁片21插入导磁上盖10的中心孔内。所述位移放大机构包括导杆11、弹簧12、非导磁连接盖13、第一连杆14、曲柄15、第二连杆16和输出杆17，非导磁连接盖13水平设置在非导磁外壳上部内壁上，导杆11竖直设置，导杆11的下端插入导磁上盖10的中心孔中并与第一导磁片21相抵，导杆11的中部设有挡板23，导杆11的上端穿过非导磁连接盖13并与第一连杆14的一端相连，弹簧12采用具有变刚度特性的软碟簧，提供给磁致伸缩棒5预压力并控制其变化；弹簧12套装在导杆11的上部，弹簧12上端与非导磁连接盖13相连，弹簧12下端与挡板23相连，导杆11可沿磁致伸缩棒5的伸缩方向上单自由度运动，输出杆17和导杆11的运动方向在同一条直线上；所述第一连杆14的另一端与曲柄15的一端相连，曲柄15的另一端与位于非导磁外壳内壁上的固定架20相连，所述第二连杆16的一端连接在曲柄15的中部，第二连杆16的另一端与输出杆17的一端相连，输出杆17的另一端从非导磁上盖18的中心孔伸出，导杆11和第一连杆14之间、第一连杆14和曲柄15之间、曲柄15和第二连杆16之间、第二连杆16和输出杆17之间、曲柄15和固定架之间全部为转动副连接；可通过调节曲柄15和第一连杆14及第二连杆16形成的转动副的中心位置来调节位移放大机构的放大倍数。本技术的工作原理如下：磁致伸缩棒5在永磁体7和励磁线本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于位移放大机构的磁致伸缩减振作动器，其特征在于：包括导磁内壳、非导磁外壳、磁致伸缩作动器和位移放大机构，导磁内壳、磁致伸缩作动器和位移放大机构均位于非导磁外壳内，所述导磁内壳安装在非导磁外壳底部，所述磁致伸缩作动器包括磁致伸缩棒、励磁线圈、永磁体，磁致伸缩棒竖直设置在导磁内壳内，磁致伸缩棒的上下两端分别设有第一导磁片和第二导磁片，第二导磁片与导磁内壳底部相接触，磁致伸缩棒、第一导磁片和第二导磁片构成的整体外部依次设有励磁线圈、永磁体，第一导磁片与位于导磁内壳上方的位移放大机构连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于位移放大机构的磁致伸缩减振作动器，其特征在于：包括导磁内壳、非导磁外壳、磁致伸缩作动器和位移放大机构，导磁内壳、磁致伸缩作动器和位移放大机构均位于非导磁外壳内，所述导磁内壳安装在非导磁外壳底部，所述磁致伸缩作动器包括磁致伸缩棒、励磁线圈、永磁体，磁致伸缩棒竖直设置在导磁内壳内，磁致伸缩棒的上下两端分别设有第一导磁片和第二导磁片，第二导磁片与导磁内壳底部相接触，磁致伸缩棒、第一导磁片和第二导磁片构成的整体外部依次设有励磁线圈、永磁体，第一导磁片与位于导磁内壳上方的位移放大机构连接。2.根据权利要求1所述的基于位移放大机构的磁致伸缩减振作动器，其特征在于：所述位移放大机构包括导杆、弹簧、非导磁连接盖、第一连杆、曲柄、第二连杆和输出杆，非导磁连接盖水平设置在非导磁外壳上部内壁上，导杆竖直设置，导杆的下端伸入导磁内壳内并与第一导磁片相抵，导杆的中部设有挡板，导杆的上端穿过非导磁连接盖并与第一连杆的一端相连，弹簧套装在导杆的上部，弹簧上端与非导磁连接盖相连，弹簧下端与挡板相连，所述第一连杆的另一端与曲柄的一端相连，曲柄的另一端与位于非导磁外壳内壁上的固定架相连，所述第二连杆的一端连接在曲柄的中部，第二连杆的另一端与输出杆的一端相连，输出杆的另一端从非导磁外壳顶部伸出。3.根据权利要求2所述的基于位移放大机构的磁致伸缩减振作动器，其特征在于：导杆和第一连杆之间、第一连杆和曲柄之间、曲柄和第二连杆之间、第二连杆和输出杆之间、曲柄和固定架之间全部为转动副连接。4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：张贤才，李丽民，唐伟，周基，田小栓，陈艳香，奉瑞萍，严思甜，艾潺潺，
申请(专利权)人：湖南科技学院，
类型：新型
国别省市：湖南,43