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一种准零刚度隔振装置、轨道轨迹确定方法及系统制造方法及图纸

技术编号:45937625 阅读:12 留言:0更新日期:2025-07-25 18:01
本发明专利技术提供一种准零刚度隔振装置、轨道轨迹确定方法及系统,涉及精密支撑与隔振技术领域。本发明专利技术通过采用水平伸缩导杆、线性弹簧和非线性轨道,使得伸缩导杆的滑动端在线性弹簧的推力下顶在轨道上滑动。在质量块运动过程中,滑动端的滑动轨迹为非线性的类抛物线。滑动时类抛物线轨迹的变化,使轨道推动线性弹簧,线性弹簧的压缩程度发生变化,进而使滑动端施加在轨道上的作用力大小发生变化。轨道轨迹的变化,又改变轨道对滑动端的反作用力方向。本发明专利技术基于水平伸缩导杆、线性弹簧和类抛物线的非线性轨道的协同作用,通过轨道的非线性形状产生非线性恢复力,实现了准零刚度隔振,避免采用负刚度弹簧,采用结构简单的轨道方式简化了隔振装置结构。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及精密支撑与隔振,尤其涉及一种准零刚度隔振装置、轨道轨迹确定方法及系统


技术介绍

1、准零刚度技术在振动隔离和高精度支撑系统中具有重要应用,能够在保持系统稳定性的同时实现极低的动态刚度,从而显著降低系统对外部振动的敏感性。

2、目前,准零刚度的实现通常依赖于负刚度弹簧系统,这一设计的核心在于通过正负刚度的动态平衡来抵消系统的刚度,从而在特定工况下获得近似零刚度的效果。例如,传统弹簧的刚度为正(位移增加时恢复力增大)。而负刚度弹簧的特性相反,当弹簧被压缩(或拉伸)时,其恢复力会随着位移的增大而减小。由此,正负刚度弹簧叠加,可在特定工作点附近抵消总刚度。

3、现有技术中,负刚度弹簧通常采用预压缩梁、磁悬浮力或特殊几何结构来产生非线性恢复力。然而,现有负刚度弹簧普遍存在结构复杂的不足。例如,预压缩梁方式包括悬臂梁、折叠梁或弓形梁,而折叠梁需复杂的几何设计(如正弦形、蛇形)以增强非线性。再例如,磁悬浮力系统易受振动干扰,需引入阻尼器或主动控制,结构较复杂。另外,负刚度弹簧通常需要精确调节初始预紧力和安装位置,增加了设计和制造的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种准零刚度隔振装置,其特征在于,包括:被隔振的质量块;所述质量块的左右两侧均设置有水平伸缩导杆、线性弹簧和轨道;

2.根据权利要求1所述的准零刚度隔振装置,其特征在于,还包括:框架,以及固定在框架上的垂直导杆;

3.根据权利要求1所述的准零刚度隔振装置,其特征在于,所述滑动端包括轴承;

4.根据权利要求1所述的准零刚度隔振装置,其特征在于,所述轨道的轨迹根据目标非线性恢复力、质量块重力、线性弹簧的刚度系数以及平衡点时线性弹簧的形变量确定;其中,所述目标非线性恢复力为竖直方向上非线性恢复力大小与偏离平衡点位移量的关系。

<p>5.根据权利要求...

【技术特征摘要】

1.一种准零刚度隔振装置,其特征在于,包括:被隔振的质量块;所述质量块的左右两侧均设置有水平伸缩导杆、线性弹簧和轨道;

2.根据权利要求1所述的准零刚度隔振装置,其特征在于,还包括:框架,以及固定在框架上的垂直导杆;

3.根据权利要求1所述的准零刚度隔振装置,其特征在于,所述滑动端包括轴承;

4.根据权利要求1所述的准零刚度隔振装置,其特征在于,所述轨道的轨迹根据目标非线性恢复力、质量块重力、线性弹簧的刚度系数以及平衡点时线性弹簧的形变量确定;其中,所述目标非线性恢复力为竖直方向上非线性恢复力大小与偏离平衡点位移量的关系。

5.根据权利要求4所述的准零刚度隔振装置,其特征在于,所述轨道的轨迹基于以下公式确定:

6.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员:丁虎刘恩国
申请(专利权)人:上海大学
类型:发明
国别省市:

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