一种双层准零刚度隔振器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种双层准零刚度隔振器，包括外部壳体、第一线性弹簧、内部壳体、第二线性弹簧和滑动轴及其上端的质量块，第一线性弹簧固定于外部壳体轴向中心的底部，内部壳体固定于第一线性弹簧的上端，第二线性弹簧固定于内部壳体轴向中心的底部，滑动轴的下端从外部壳体的上端插入，穿过内部壳体后插入第一线性弹簧中，滑动轴的中部固定有磁环，内部壳体和外部壳体对应高度处分别固定有磁环，三个磁环均轴向通磁；内部壳体、线性弹簧及滑动轴和内部壳体上的磁环形成内层准零刚度隔振器，外部壳体、第一线性弹簧及内部壳体上的磁环和外部壳体上的磁环形成外层准零刚度隔振器，内层和外层隔振器通过滑动轴和第一线性弹簧串联成整体。

A double layer quasi zero stiffness vibration isolator

【技术实现步骤摘要】
一种双层准零刚度隔振器
本技术涉及一种隔振器，具体为一种双层准零刚度隔振器。
技术介绍
所谓隔振是指在振源与被隔振系统之间插入适当的隔振装置来隔离振动的直接传递，其本质就是在振源与被隔振系统之间安装一个隔振器。从能量的角度来看，隔振是通过改变振源对被隔振系统激励的能量频谱结构，以减小通过频率的能量来抑制振动。前低频隔振仍是振动工程领域一大研究热点和难点。隔振的方式主要有被动隔振和主动隔振之分，由于主动隔振结构复杂，成本高，目前应用较少，譬如主动悬架主要应用于高档汽车，所以被动隔振是常见的隔振方法。由于固有频率越低，起始隔振频率越小。但是由于固有频率低，系统刚度会减小，从而导致较大的静位移，所以一般被动隔振会遇到静位移大和固有频率低的矛盾。因此线性隔振系统通常无法满足低频或超低频的隔振需求，为实现从低频到高频的全频段隔振，非线性隔振装置的概念得到广泛关注，并已经有很多在应用于工程隔振领域。准零刚度隔振装置由于具有高静低动刚度特性得到了广泛的关注，准零刚度隔振装置的高静刚度使其具有较大的承载能力，而低动刚度特性使其对于低频及超低频具有较好的隔振效果。但目前一般的准零刚度隔振器均为单自由度隔振器，它们在受到激励幅值较大的情况下存在可能出现共振峰值跳跃从而导致失稳的缺陷。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种可适用于较大振幅的双层准零刚度隔振器。本技术提供的这种双层准零刚度隔振器，包括外部壳体、第一线性弹簧、内部壳体、第二线性弹簧和滑动轴及其上端的质量块，第一线性弹簧固定于外部壳体轴向中心的底部，内部壳体固定于第一线性弹簧的上端，第二线性弹簧固定于内部壳体轴向中心的底部，滑动轴的下端从外部壳体的上端插入，穿过内部壳体后插入第一线性弹簧中，滑动轴的中部固定有磁环，内部壳体和外部壳体对应高度处分别固定有磁环，三个磁环均轴向通磁；内部壳体、线性弹簧及滑动轴和内部壳体上的磁环形成内层准零刚度隔振器，外部壳体、第一线性弹簧及内部壳体上的磁环和外部壳体上的磁环形成外层准零刚度隔振器，内层和外层隔振器通过滑动轴和第一线性弹簧串联成整体。上述技术方案的一种实施方式中，所述外部壳体包括通过螺纹连接的外部上壳体和外部下壳体，外部上壳体的下端口或者外部下壳体的上端口内侧嵌装有所述磁环。上述技术方案的一种实施方式中，所述滑动轴的中间段直径大于其上部段和下部段的直径，中间段连接有两个螺母，两螺母之间夹持一个所述磁环。上述技术方案的一种实施方式中，所述外部下壳体和内部下壳体的内腔底面中心位置处均设置有朝上的凸环，内部下壳体的底面有朝下的凸环。上述技术方案的一种实施方式中，所述第一线性弹簧的两端分别固定于外部下壳体内腔底面和内部下壳体底面的凸环中，所述第二线性弹簧的下端固定于所述内部下壳体内腔底面的凸环中，上端通过通过所述滑动轴的中间段及中间段连接的螺母限位。上述技术方案的一种实施方式中，所述外部上壳体顶面及内部壳体的顶面和底面中心位置处分别固定有直线轴承，所述滑动轴从直线轴承中穿过。本技术包括内层和外层两个准零刚度隔振器，内层准零刚度隔振器由滑动轴向的磁环和内部壳体上的磁环形成负刚度磁力弹簧机构，负刚度磁力弹簧机构并入第二线性弹簧正刚度机构，从而在平衡位置可实现其准零刚度特性。外层准零刚度隔振器由内层准零刚度隔振器内部壳体上的磁环和外部壳体上的磁环形成负刚度机构，该负刚度机构并入第一线性弹簧正刚度机构，从而在平衡位置处可实现其准零刚度特性。而内层和外层准零刚度隔振器又通过滑动轴和第一线性弹簧串联为整体，所以本技术由于具有较好的应对较大激励幅值的能力，并且不仅在低频区域有较好的隔振效果，在高频区域也具备较好的隔振效果，克服了现有单自由度准零刚度隔振系统的阻尼较大，根据振动理论，其在高频区域隔振效果相对于线性系统隔振效果差的缺陷。附图说明图1为本技术一个实施例的剖视结构示意图。具体实施方式如图1所示，本实施例公开的这种双层准零刚度隔振器，包括内部上壳体1、内部下壳体2、第一磁环3、外部上壳体4、外部下壳体5、第二磁环6、第一线性弹簧7、滑动轴8、第三磁环9、螺母10、第二线性弹簧11、被隔振质量块12、直线轴承13。内部上壳体1和内部下壳体2之间通过螺纹连接形成圆柱形的内部壳体，且内部下壳体2的顶部内侧嵌装有第一磁环3。外部上壳体4和外部下壳体5之间通过螺纹连接形成圆柱形的外部壳体，且内部下壳体5的顶部内侧嵌装有第二磁环6。内、外壳体共轴向中心线布置，两者螺纹连接的高度位置相同。外部下壳体5的底面中心位置处固定有第一线性弹簧7。滑动轴8包括上部段、下部段和中间段，中间段的直径大于上部段和下部段的直径。中间段有外螺纹，中间段的中间位置处套有第三磁环9，对应第三磁环的上部和下部分别连接有螺母10。内部下壳体2的底面中心位置处固定有第二线性弹簧11。滑动轴8连接于内、外壳体的轴向中心线上，其上端位于外部壳体的顶面外，上部段穿过外部上壳体4和内部上壳体1，中间段对应于内、外上部壳体和下部壳体的螺纹连接高度处，即第一磁环3、第二磁环6和第三磁环9的初始位置处于同一高度，下部段穿过第二线性弹簧11和内部下壳体2后插入第一线性弹簧7中。三个磁环均轴向通磁。外部上壳体4、内部上壳体1和内部下壳体2对应滑动轴8穿过位置处均固定有起导向作用的直线轴承13。有上述结构可知，本隔振器包括内层和外层两个准零刚度隔振器。内部壳体、线性弹簧及滑动轴和内部壳体上的磁环形成内层准零刚度隔振器，外部壳体、第一线性弹簧及内部壳体上的磁环和外部壳体上的磁环形成外层准零刚度隔振器，内层和外层隔振器通过滑动轴和第一线性弹簧串联成整体。内层准零刚度隔振器由滑动轴向的磁环和内部壳体上的磁环形成负刚度磁力弹簧机构，负刚度磁力弹簧机构并入第二线性弹簧正刚度机构，从而在平衡位置可实现其准零刚度特性。外层准零刚度隔振器由内层准零刚度隔振器内部壳体上的磁环和外部壳体上的磁环形成负刚度机构，该负刚度机构并入第一线性弹簧正刚度机构，从而在平衡位置处可实现其准零刚度特性。而内层和外层准零刚度隔振器又通过滑动轴和第一线性弹簧串联为整体，所以具有较好的应对较大激励幅值的能力。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双层准零刚度隔振器，其特征在于：它包括外部壳体、第一线性弹簧、内部壳体、第二线性弹簧和滑动轴及其上端的质量块，第一线性弹簧固定于外部壳体轴向中心的底部，内部壳体固定于第一线性弹簧的上端，第二线性弹簧固定于内部壳体轴向中心的底部，滑动轴的下端从外部壳体的上端插入，穿过内部壳体后插入第一线性弹簧中，滑动轴的中部固定有磁环，内部壳体和外部壳体对应高度处分别固定有磁环，三个磁环均轴向通磁；内部壳体、线性弹簧及滑动轴和内部壳体上的磁环形成内层准零刚度隔振器，外部壳体、第一线性弹簧及内部壳体上的磁环和外部壳体上的磁环形成外层准零刚度隔振器，内层和外层隔振器通过滑动轴和第一线性弹簧串联成整体。/n

【技术特征摘要】
1.一种双层准零刚度隔振器，其特征在于：它包括外部壳体、第一线性弹簧、内部壳体、第二线性弹簧和滑动轴及其上端的质量块，第一线性弹簧固定于外部壳体轴向中心的底部，内部壳体固定于第一线性弹簧的上端，第二线性弹簧固定于内部壳体轴向中心的底部，滑动轴的下端从外部壳体的上端插入，穿过内部壳体后插入第一线性弹簧中，滑动轴的中部固定有磁环，内部壳体和外部壳体对应高度处分别固定有磁环，三个磁环均轴向通磁；内部壳体、线性弹簧及滑动轴和内部壳体上的磁环形成内层准零刚度隔振器，外部壳体、第一线性弹簧及内部壳体上的磁环和外部壳体上的磁环形成外层准零刚度隔振器，内层和外层隔振器通过滑动轴和第一线性弹簧串联成整体。


2.如权利要求1所述的隔振器，其特征在于：所述外部壳体包括通过螺纹连接的外部上壳体和外部下壳体，外部上壳体的下端口或者外部下壳体的上端口内侧嵌...

【专利技术属性】
技术研发人员：周加喜，王强，昌耀鹏，蔡昌琦，赵旭辉，谭栋国，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：新型
国别省市：湖南;43