专利名称：阻尼自补偿球铰式背/顶架隔振器的制作方法
技术领域：
本发明是一种电子设备隔振系统使用的背/顶架隔振器。属于电子设备隔振缓冲装置技术领域。
背景技术：
隔振理论表明，利用金属干摩擦阻尼的隔振器，由于磨损使阻尼力下降，会造成隔振器隔振缓冲效果下降。所以在隔振器使用的全寿命期内对阻尼力进行自补偿，可保持隔振器性能的长期稳定性。
隔振理论还表明，用于标准机箱的隔振器，必须具有在相同机械结构中采用不同刚度和可调节阻尼来与底部隔振器适配，以组成具有低耦合、高稳定性和低振动冲击传递率的背/顶架式隔振系统。适配技术要求其垂向刚度为零，绕三轴向的扭转刚度为零，从而使三轴向转矩为零。
发明内容
技术问题本发明的目的在于提供一种阻尼自补偿球铰式背/顶架隔振器，该隔振器通过改变锥弹簧结构和弹性参数实现刚度可调；通过改变蝶簧的结构参数及调整压紧力来实现阻尼力可调；以及通过采用准零刚度蝶形弹簧进行磨损自补偿及维持阻尼力稳定。采用球铰式结构使设备具有绕三个互相垂直轴向的自由转动，实现三轴向转矩为零。
技术方案本发明的阻尼自补偿球铰式背架隔振器包括固定部分和弹性阻尼减振部分；在弹性阻尼减振部分中，以中心轴为轴心在其轴上套有由衬套、下球铰套、上球铰套和球铰环组成的外球铰组件；在下球铰套、上球铰套上设有由锥弹簧和缓冲垫套组成的弹性组件，锥弹簧的小头端压在下球铰套、上球铰套上，锥弹簧的大头端顶在外壳上，缓冲垫套套在上球铰套外，间隔环套在缓冲垫套外，并将两锥弹簧隔开；由外壳、摩擦片、碟形弹簧和调整螺套组成阻尼力补偿组件；在下球铰套、上球铰套外的两侧分别设有左摩擦片和右摩擦片，在右摩擦片的内侧设有球铰环，在左摩擦片的外侧为外壳。
该隔振器为背架隔振器时(图1)，将以上隔振器放入支架中，即将中心轴的两端用螺栓与支架相连成为隔振器整件，减振部份的隔振器可在中心轴上自由滑动，垂向刚度为零。
该隔振器为顶架隔振器时(图2)，将以上隔振器的外壳固定在外部的顶板上，中心轴的一端悬空，另一端与被隔振电子设备连接。
本发明的特点在于(1)通过改变锥弹簧的钢丝直径d及有效圈数n，使其刚度与电子设备的质量m相适配。即m大，锥弹簧水平刚度加大。
(2)碟形弹簧具有准零刚度弹性特性(图3)，改变其壁厚或并联蝶簧的片数，即可改变F1、F2的量值，但在□δ位移量之间其□F0，其弹簧刚度K为 将初始压力调到F2，则在摩擦件的总磨损量小于□δ时，压力变化□F很小，实现了阻尼力的自补偿。
(3)采用球铰组件，使电子设备在受到振动冲击、爬坡等激励时，能在六个自由度方向自由运动。并且转矩为零。
(4)采用缓冲簧与锥簧匹配组成具有变刚度弹性特性的弹性组件，适应了电子设备质量M变化较大，而隔振系统特性相近的要求。
(5)采用了通用化技术具有相同隔振缓冲特性的背架和顶架两种不同安装形式的隔振器，在14种构件中，通用构件达10种占71％。
工作过程(1)电子设备在运载工具(车辆、舰船、飞行器)上工作时，运载工具的垂向振动冲击激励，由根据电子设备质心在底面投影的质心位置进行适配的底部隔振器承担。此时，背(顶)架隔振器的垂向刚度为零。
当背架隔振器受到水平振动、冲击和离心加速度等激励时，可对电子设备发挥隔振缓冲和提高设备稳定性的作用。
(2)背架隔振器(图1)支架受水平激励时，外激励通过槽形支架、中心轴及球铰组件施加到弹簧组件上，经隔振和缓冲后，通过外壳、连接螺栓传到电子设备。
顶架隔振器(图2)受到水平激励时，由支座直接传到弹性组件上，然后通过球铰组件传到中心轴和电子设备上。
球铰环与摩擦片、外壳间摩擦力在运动中成为耗散冲击能量和抑制共振的阻尼力。
(3)当运载工具产生转角位移时，球铰组件可随时进行跟随补偿，使扭矩为零，从而改善了电子设备受力状态。
有益效果本发明的隔振器相对现有的隔振器，具有以下的优点(1)采用的通用件数量多，便于组织生产。
(2)在相同外壳空间内，改变圆锥弹簧的钢丝直径d，和有效圈数n的组合，即可实现具有不同刚度特性的系列产品。
(3)采用具有零刚度特性的蝶形弹簧可对摩擦阻尼构件的磨损量进行自补偿，保持了隔振器性能长期稳定性。
(4)通过改变碟形簧的片厚和并联碟簧的片数多少，即可达到所需的压力和干摩擦阻尼力。
(5)采用外球铰结构，扩大了水平位移空间，提高了隔振器的水平隔振缓冲效果。
图1是本发明的背架式隔振器总体结构示意图。
其中有外壳1，槽形支架2，中心轴3，衬套4，下球铰套5，球铰环6，左摩擦片7和右摩擦片71，锥弹簧8，缓冲垫套9，间隔环10，连接螺栓11，碟形弹簧12，调整螺套13，上球铰套14，以及锁紧螺栓B1，弹垫B2和平垫B3。
图2是本发明的顶架式隔振器总体结构示意图。
图3是本发明蝶形弹簧准零刚度特性曲线。
具体实施例方式
本发明所述的阻尼力自补偿球铰式背/顶架隔振器由外壳1，槽形支架2，中心轴3，衬套4，下球铰套5，球铰环6，摩擦片7，锥弹簧8，缓冲垫套9，间隔环10，连接螺栓11，碟形弹簧12，调整螺套13，上球铰套14等组成。
该隔振器包括固定部分和弹性阻尼减振部分；在弹性阻尼减振部分中，以中心轴3为轴心在其轴上套有由衬套4、下球铰套5、上球铰套14和球铰环6组成的外球铰组件；在下球铰套5、上球铰套14上设有由锥弹簧8和缓冲垫套9组成的弹性组件，锥弹簧8的小头端压在下球铰套5、上球铰套14上，锥弹簧8的大头端顶在外壳1上，缓冲垫套9套在上球铰套14外，间隔环10套在缓冲垫套9外并将两锥弹簧8隔开；由右摩擦片71、碟形弹簧12和旋入外壳1的调整螺套13组成阻尼力补偿组件；在下球铰套5、上球铰套14外的两侧分别设有球铰环6，左摩擦片7和右摩擦片71，在球铰环6和左摩擦片7的外侧为外壳1。
背架隔振器(图1)装配方法该隔振器为背架隔振器时，将以上隔振器放入支架2中，即将中心轴3的两端用螺栓B1与支架2相连成为隔振器整件，减振部份的隔振器可在中心轴3上自由滑动，垂向刚度为零。
先将衬套4装入下球铰套5内孔；并将弹簧组件(锥弹簧8，缓冲垫套9)及间隔环套入上球铰套14上，将上球铰套14旋入下球铰套5直至规定尺寸A，使件4和件5形成以0为球心，R为球半径的外球面，并使A尺寸固化，形成带球铰的弹性组件A。
将左摩擦片7和右摩擦片71、二只球铰环6按图1所示的装配关系放入外壳1内，然后放入碟形弹簧12，旋入调节螺套13并调到所需阻尼后固化。最后，套入中心轴3并放入支架2中，两端用锁紧螺栓B1、弹垫B2和平垫B3锁紧。
顶架隔振器(图2)装配方法取消槽形支架2和连接螺栓11，将外壳1设计成支座结构形式。其内部装调方法与背架式背部隔振器相同。最后套入设计成连接螺杆形式的中心连接轴3，并在上端嵌入弹簧卡圈限位。该隔振器为顶架隔振器时，将以上隔振器的外壳1固定在外部的顶板上，中心轴3的一端悬空，另一端与被隔振电子设备连接。
权利要求
1.一种阻尼自补偿球铰式背/顶架隔振器，其特征在于该隔振器包括固定部分和弹性阻尼减振部分；在弹性阻尼减振部分中，以中心轴(3)为轴心在其轴上套有由衬套(4)、下球铰套(5)、上球铰套(14)和球铰环(6)组成的外球铰组件；在下球铰套(5)、上球铰套(14)上设有由锥弹簧(8)和缓冲垫套(9)组成的弹性组件，锥弹簧(8)的小头端压在下球铰套(5)、上球铰套(14)上，锥弹簧(8)的大头端顶在外壳(1)上，缓冲垫套(9)套在上球铰套(14)外，间隔环(10)套在缓冲垫套(9)外，并将锥弹簧(8)隔开；由外壳(1)、右摩擦片(71)、碟形弹簧(12)和调整螺套(13)组成阻尼力补偿组件；在下球铰套(5)、上球铰套(14)外的两侧分别设有左摩擦片(7)和右摩擦片(71)，在右摩擦片(71)的内侧设有球铰环(6)，在球铰环(6)和左摩擦片(7)的外侧为外壳(1)。
2.根据权利要求1所述的阻尼自补偿球铰式背/顶架隔振器，其特征在于该隔振器为背架隔振器时，将以上隔振器放入支架(2)中，即将中心轴(3)的两端用螺栓组件与支架(2)相连成为隔振器整件，减振部份的隔振器可在中心轴(3)上自由滑动，垂向刚度为零。
3.根据权利要求1所述的阻尼自补偿球铰式背/顶架隔振器，其特征在于该隔振器为顶架隔振器时，将以上隔振器的外壳(1)固定在外部的顶板上，中心轴(3)的一端悬空，另一端与被隔振物连接。
4.根据权利要求1所述的阻尼自补偿球铰式背/顶架隔振器，其特征在于蝶形弹簧(12)具有准零刚度特性，可自行补偿摩擦片的磨损量。
全文摘要
阻尼自补偿球铰式背/顶架隔振器以中心轴(3)为轴心，在其轴上套有由衬套(4)、下球铰套(5)、上球铰套(14)和球铰环(6)组成的外球铰组件；在下球铰套、上球铰套(14)上设有由锥弹簧(8)和缓冲垫套(9)组成的弹性组件，锥弹簧(8)的小头端压在下球铰套、上球铰套上，锥弹簧(8)的大头端顶在外壳(1)上，缓冲垫套(9)套在上球铰套外，间隔环(10)套在缓冲垫套(9)外，并将锥弹簧左右隔开；在下球铰套、上球铰套外的左右两侧分别设有左摩擦片(7)、右摩擦片(71)和球铰环(6)，在左摩擦片(7)的外侧为外壳；在右摩擦片(71)的外侧有蝶形弹簧(12)，调整螺套(13)旋入外壳后组成独立组件。
文档编号F16F7/00GK101055012SQ20071002237
公开日2007年10月17日 申请日期2007年5月15日 优先权日2007年5月15日
发明者季馨 申请人:季馨