两自由端点动力吸振器制造技术

本发明专利技术公开了一种两自由端点动力吸振器，涉及动力吸振器技术领域，包括弹簧（１）、阻尼器（２）和惯性质量蓄能器（８），弹簧（１）与阻尼器（２）为并联连接，所述弹簧（１）与阻尼器（２）的并联体与惯性质量蓄能器（８）为串联连接；弹簧（１）为螺旋压缩弹簧，阻尼器（２）为筒式液压阻尼器。本发明专利技术可以应用于要求端点不能作为参考点接地的场合，比传统动力吸振器的应用范围广；吸振器具有两个自由端点后，可以横置、竖置和斜置，吸收任意方向的主振系振动，大大方便了吸振器的安装与布置；由于惯性质量蓄能器具有放大质量属性的作用，其重量远远轻于质量元件，可以大大降低大型动力吸振器的重量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及动力吸振器
，特指具有两个自由端点的动力吸振器。
技术介绍
动力吸振器又称调谐质量阻尼器(Tuned mass damper, TMD)，其基本原理是通过 在目标振动系统(即主振系)上附加一个子结构(即吸振器)，适当选择子结构的结构形 式、动力参数以及与主振系的耦合关系，改变主振系的振动状态，从而在预期的频段上减小 主振系的强迫振动响应。由于它结构简单，易于实施，能有效抑制频率变化较小的设备振 动，因此广泛应用于交通运输、工业机械、建筑桥梁等各行各业的各种机械设备上，已成为 实施振动控制最常用的重要手段之一。近年来，虽然主动/半主动式动力吸振器的研究和 应用取得了长足进展，但被动式吸振器仍是工程应用的主流，相关研究也取得了许多新进 展。如图1所示，传统动力吸振器5包括弹簧1、阻尼器2和质量3，质量3通过弹簧1 和阻尼器2悬吊于主振系之下。由于传统动力吸振器5采用了质量元件，致使其应用范围 受到了限制。在传统动力吸振器5中，弹簧1和阻尼器2并联后有两个公共的端点，其中一 个端点与质量元件3相连，显而易见，传统动力吸振器5只具有一个自由端点，而另一个端 点却必须作为参考点接地，因此在要求端点不能作为参考点接地的场合，传统动力吸振器5 就显现出了一定的局限性，其应用范围受到了限制。例如，如图2所示的多层隔振结构包括主振系4、传统动力吸振器5、载体6和惯性 参考系7 (大地)，若不失一般性地将主振系4具体化为内燃发动机，将载体6具体化为车 身，则传统动力吸振器5相当于被置于了发动机与惯性参考系7之间，如图3所示。显然， 无论如何布置，传统动力吸振器5必然有一端连接惯性参考系7，如果要求吸振器置于发动 机与车身之间，那么传统吸振器5将不再适用。从力流的观点来看，更容易理解传统动力吸振器的局限性。对于传统动力吸振器 来说，力流流经吸振器后，最终且永远只能流向惯性参考系7即大地，而不能流向它处。对 于上例来说，即使将传统动力吸振器置于发动机与车身之间，力流也只能从发动机经吸振 器流向大地，而不会流向车身，任何要求力流从发动机经传统动力吸振器流向车身的企图 都是不可能实现的。因此寻找一种力流不必流向大地，即不必接地的动力吸振器具有重要意义。传统动力吸振器在布置上还有其不便之处。虽然传统动力吸振器在吸收垂向振动 时布置起来比较容易，但在吸收其它方向的振动时布置起来则多有不便之处；此外，若动力 吸振器所需的质量元件较重，则会导致吸振器整体过重。美国专利US989958公开了一种原始的动力吸振器，美国专利US6681908公开了一 种弹簧可调的动力吸振器，美国专利US5816373公开了一种气动动力吸振器，然而这些吸 振器无一例外地采用质量元件作为其组件之一，也必然存在上述不便之处和局限性，因此 寻找一种应用范围广且能灵活方便地布置的动力吸振器极具现实意义，显得尤为迫切。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是让动力吸振器具有两个自由端点，使吸振器可以 应用于要求端点不能作为参考点接地的场合，扩大动力吸振器的应用范围；动力吸振器具 有两个端点后，一端与主振系相连，另一端可以自由选择连接点，使吸振器可以横置、竖置 和斜置，方便吸振器的安装与布置，吸收任意方向的主振系振动；利用惯性质量蓄能器远远 轻于质量元件的特点，降低大型动力吸振器的重量。本专利技术解决该技术问题所采用的技术方案是先将弹簧与阻尼器并联连接，再将 它们的并联体与惯性质量蓄能器串联连接。弹簧为螺旋压缩弹簧，阻尼器为筒式液压阻尼器。根据不同的惯性质量蓄能器实现形式，本专利技术有两种具体技术方案。方案一两自由端点动力吸振器包括弹簧、阻尼器和齿条式惯性质量蓄能器。弹簧套在阻 尼器的外筒外，弹簧与阻尼器同轴连接，弹簧的一端与阻尼器的活塞杆固定连接，弹簧的另 一端与阻尼器的外筒固定连接；阻尼器的活塞杆与齿条式惯性质量蓄能器的齿条同轴固定 连接。齿条式惯性质量蓄能器包括箱体、飞轮A、齿轮轴A、大齿轮、齿轮轴B和齿条，其 中齿条置于箱体上的燕尾槽内，同齿轮轴B相啮合，大齿轮与齿轮轴B同轴相联，与齿轮轴 A相啮合，飞轮A则与齿轮轴A同轴相联，齿轮轴A和齿轮轴B均通过一对轴承支撑于箱体 上。方案二两自由端点动力吸振器包括弹簧、阻尼器和扭转惯性质量蓄能器。弹簧套在阻尼 器的外筒外，弹簧与阻尼器同轴连接，弹簧的一端与阻尼器的活塞杆固定连接，弹簧的另一 端与阻尼器的外筒固定连接；阻尼器的活塞杆与扭转惯性质量蓄能器的摆杆铰接，并且在 平衡位置时，阻尼器的活塞杆与摆杆相互垂直。扭转惯性质量蓄能器包括摆杆、基座、摆线钢球减速器和飞轮B。摆线钢球减速器包括输入轴、摆线钢球传动机构、输出轴、壳体和预紧螺母。飞轮B与摆线钢球减速器的输入轴的连接方式可选取平键、矩形花键、渐开线花 键、螺纹或螺母压紧的圆锥面过盈连接。摆杆为长条形，一端开有带键槽的孔，与摆线钢球减速器的输出轴相固定连接，另 一端开有铰链孔与阻尼器的活塞杆铰接。基座为一折弯成90度的长方形钢板，面积大的一半钢板上设有大圆孔，大圆孔的 周围均布有6个小圆孔，6个小圆孔圆心所在的圆与大圆孔同心，面积小的一半钢板上均布 有两排共4个通孔，且大圆孔中心轴至折弯处下底面的距离等于摆杆上带键槽的孔与铰链 孔孔心之间的距离。输入轴装在轴承A内，并通过轴承C架在输出轴上，其偏心部位套装轴承B。根 据输入轴与飞轮连接方式的不同，输入轴伸出壳体一端的轴头为圆形或末端带有螺纹的锥 形，圆形的轴头上设有对称的平键槽、矩形外花键槽、渐开线外花键槽或外螺纹。摆线钢球传动机构包括轴承A、中心盘、轴承B、钢球A、行星盘、钢球B、轴承C、轴承D、轴承E。与壳体固连的中心盘装在轴承A上，其左端面上设有波数为Z1的外摆线封闭 槽；行星盘装在轴承B上，其右端面上设有波数为Z2的内摆线封闭槽，左端面上设有波数为 Z3的内摆线封闭槽；通过轴承D、轴承E支承在壳体上的输出轴，其右端为盘形，盘形面上设 有波数为Z4的外摆线封闭槽；在封闭槽Zl、Z2相交错的区域内装有钢球A，其中Z2-Z1 = 2， 钢球数为(Zi+Z2)/2 ；在封闭槽z3、Z4相交错的区域内装有钢球B，其中Z3-Z4 = 2，钢球数为 (z3+Z3)/2 ；封闭槽Zl、Z2和钢球A组成啮合副，封闭槽z3、Z4和钢球B组成另一个啮合副。输出轴在壳体内部的一端为圆盘状，伸出壳体一端的轴头为圆柱形，轴头上设有 平键槽，通过键与摆杆相固定连接。壳体为薄壁回转体，支撑输出轴的一端为锥形薄壁回转体，支撑输入轴的一端为 圆形薄壁回转体，锥形薄壁回转体与圆形薄壁回转体交界的壳壁上设有以回转中心轴为中 心轴的均布螺纹盲孔，数量为6个。基座上的6个小圆孔与壳体上的6个螺纹孔相对应，通 过螺栓对应联接。本专利技术使动力吸振器具有了两个自由的端点，方案一中阻尼器的外筒和齿条式惯 性质量蓄能器的箱体为动力吸振器的两个自由端点，方案二中阻尼器的外筒和扭转惯性质 量蓄能器的基座为动力吸振器的两个端点，动力吸振器具有两个自由端点后具备了以下优点。1、两自由端点动力吸振器可以应用于要求端点不能作为参考点接地的场合，比传 统动力吸振器的应用范围广。2、动力吸振器具有两个端点后，一端可以与主振系相连，另一端可以自由选择连 接点，使得本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种两自由端点动力吸振器，其特征在于，包括弹簧（１）、阻尼器（２）和惯性质量蓄能器（８），弹簧（１）与阻尼器（２）为并联连接，所述弹簧（１）与阻尼器（２）的并联体与惯性质量蓄能器（８）为串联连接；所述弹簧（１）为螺旋压缩弹簧，所述阻尼器（２）为筒式液压阻尼器。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈龙，张孝良，聂佳梅，江浩斌，汪若尘，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]