专利名称：航天精密电子设备隔振器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于隔振器，尤其涉及一种航天精密电子设备隔振器，用于发 射过程和在轨大温差环境的隔振。
背景技术：
航天发射过程振动环境的大量级，宽频域的特点使隔振器的设计面临挑战。 航天精密电子设备在运送至预定轨道的过程中，发射阶段的振动力学环境相当
恶劣，美国国家航空航天局研究报告(NASA TND-6474, September, 1971.)指 出航天设备故障约45%是发射过程中的振动造成的。如今，保证在发射至轨道 后精密电子设备仍能正常运转依然是结构强度设计的首要任务。
由于航天精密电子设备所处的特殊环境，无法人工装卸，既要求在在发射 过程中不被破坏，又要求在轨时能在很大的温差范围内起到定位支撑作用，而 现有隔振器无法兼顾这种要求，如美国CSA公司SoftRide UniFlex/MultiFlex型 整星隔振器，由钛合金材料制成口型支架，上下水平部分贴敷阻尼层，钛合金 支架水平部分的弯曲变形带动阻尼层伸张变形，虽钛合金支架具有定位支撑作 用，但试验表明，阻尼材料伸张变形起到的耗能效果很小；航空用JGB-500型粘 弹性阻尼材料减振器主要由阻尼材料夹层制成，无金属骨架，利用高分子材料 在外载作用下产生原子间距离变化的普弹变形和大分子链段运动的高弹变形， 从而把振动机械能转变成热能耗散，达到减振和缓冲之目的，具有很好的阻尼 耗能效果，却在大温差，强辐射等空间环境中会老化脱落，因此，现有的隔振 器产品已无法满足要求。
发明内容
本实用新型提供一种航天精密电子设备隔振器，解决现有隔振器存在的阻 尼材料耗能效果小以及在大温差、强辐射环境中老化脱落，失去定位支撑作用的问题，以适用于航天精密电子设备特殊的隔振、定位，适应空间环境的要求。
本实用新型的一种航天精密电子设备隔振器，由金属支架及阻尼材料组成， 其特征在于金属支架轮廓为跑道形闭合环，跑道形闭合环的两条直边具有梳 状齿，两条直边的梳状齿交错排列，整个金属支架外部由阻尼材料硫化包裹， 包裹阻尼材料后，跑道形闭合环每条直边的梳状齿与其相对的直边之间具有供 变形用的空间。
所述的航天精密电子设备隔振器，其特征在于所述金属支架的跑道形闭 合环轮廓为基于力学等强度理论的变厚度闭合环；所述金属支架的梳状齿末端 具有T形端面；位于中轴线上的梳状齿厚度大于其他梳状齿的厚度。
所述的航天精密电子设备隔振器，其特征在于所述金属支架采用比强度
高的钛合金材料TC1 TC4或TA5 TA7中的一种；所述阻尼材料采用以丁基橡 胶和硅橡胶为基础的高阻尼材料ZN-1 ZN-17中的一种。
本实用新型梳状齿交错排列，可以有效剪切高阻尼材料，形成大阻尼特性。 由于航天发射振动环境的宽频率特点，隔振系统固有频率无法避开，本实用新 型的大阻尼特性可以在系统共振的状态下保持很低放大率，从而保护电子设备。
本实用新型金属支架为基于力学等强度理论的变厚度设计，该设计大幅改 善金属支架受力状态，从而显著提高安全系数，达到航天领域中高安全系数要 求。
本实用新型将阻尼材料硫化包裹金属支架，可以完全消除部分包裹带来的 黏合缝隙；相关报道及实际试验表明，高阻尼材料与金属的牢固黏合一直是个 技术难点，本实用新型将阻尼材料硫化完全包裹金属支架有助于显著改善黏合效果。
本实用新型梳状齿中间齿加厚及硫化包裹金属支架形成中间冲击缓冲层、在航天发射过程中，起飞点火，级间分离，星箭分离等环境伴随有冲击环境， 该设计使隔振器具有过载保护功能。
本实用新型金属支架和阻尼材料组成不可分的一体化设计，本身无任何焊 缝和螺纹连接，进一步提高可靠性；外形轮廓尺寸小，质量小，从而在安装之
后对系统质心，质量的影响小。使用时装卸方便，单元布局灵活。
本实用新型具有高安全系数、高阻尼(共振传递率《4)、尺寸小、质量小、
过载保护、装卸方便、使用时布局灵活的特点。在发射过程中起到有效、可靠 的隔振作用；在轨环境中，即使大温差，强辐射等空间环境使高阻尼材料老化 脱落，隔振器金属支架仍可以起到定位支撑作用。
图l为本实用新型实施例的主视图； 图2为图1的俯视图3为本实用新型用于环形设备的布局三维示意图； 图4为本实用新型用于矩形设备的布局三维示意图； 图5为本实用新型实施例的正弦扫频试验实测曲线。
图中标识安装螺纹孔l，金属支架2，阻尼材料3，梳状齿4，齿末端T形 端面5，供变形用的空间6，环形设备连接件7，隔振器8，环形基座连接件9，矩 形设备连接件ll，矩形基座连接件12。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
在图1和图2所示实施例中，本实用新型的隔振器，金属支架2轮廓为跑道形 闭合环，跑道形闭合环的两条直边具有梳状齿4，两条直边的梳状齿4交错排列， 整个金属支架外部由阻尼材料3硫化包裹，包裹阻尼材料后，跑道形闭合环每条
直边的梳状齿与其相对的直边之间具有供变形用的空间6。
金属支架2的跑道形闭合环轮廓为基于力学等强度理论的变厚度闭合环；金属支架2的梳状齿4末端具有T形端面5;位于中轴线上的梳状齿厚度大于其他梳 状齿的厚度，金属支架2的中轴线两端具有安装螺纹孔1。
金属支架2主轮廓由金属材料TC4线切割慢走丝工艺加工完成，为加强阻尼 材料3黏合效果，金属支架2的梳状齿部分改由快走丝加工并增加喷砂工艺以提 高表面粗糙度。硫化之前，将金属支架2除尘和酸洗以去除表面污渍，硫化时， 根据特定阻尼材料ZN-2，选择粘接剂开姆洛克250，温度12(TC，硫化5分钟。
隔振器尺寸小，长X宽X高《220X20X90mm;单个质量《0.5kg。
图3为本实用新型用于环形设备的布局三维示意图；在环形设备连接件7和 环形基座连接件9之间均匀设置30个本实用新型的隔振器8。
图4为本实用新型用于矩形设备的布局三维示意图；在矩形设备连接件ll和 矩形基座连接件12之间，依据最大跨度原则设置40个本实用新型的隔振器8。
图3和图4体现了隔振器的布局灵活性，可以适应特定设备的安装布局要求，
隔振器个数由额定载荷确定。
图5为图1、图2所示本实用新型实施例的正弦扫频试验传递率实测曲线，横
轴为激励频率，纵轴为加速度传递率；可以看出，在共振状态下，振动的加速 度传递率低于3，可在宽频率范围有效保护设备安全。
权利要求1. 一种航天精密电子设备隔振器，由金属支架及阻尼材料组成，其特征在于金属支架轮廓为跑道形闭合环，跑道形闭合环的两条直边具有梳状齿，两条直边的梳状齿交错排列，整个金属支架外部由阻尼材料硫化包裹，包裹阻尼材料后，跑道形闭合环每条直边的梳状齿与其相对的直边之间具有供变形用的空间。
2. 如权利要求l所述的航天精密电子设备隔振器，其特征在于所述金属 支架的跑道形闭合环轮廓为基于力学等强度理论的变厚度闭合环；所述金属支 架的梳状齿末端具有T形端面；位于中轴线上的梳状齿厚度大于其他梳状齿的厚 度。
3. 如权利要求1或2所述的航天精密电子设备隔振器，其特征在于所述金属支架采用比强度高的钛合金材料TC1 TC4或TA5 TA7中的一种；所述阻尼 材料采用以丁基橡胶和硅橡胶为基础的高阻尼材料ZN-1 ZN-17中的一种。
专利摘要航天精密电子设备隔振器，属于隔振器，用于发射过程和在轨大温差环境的隔振。本实用新型由金属支架及阻尼材料组成，金属支架轮廓为跑道形闭合环，跑道形闭合环的两条直边具有梳状齿，两条直边的梳状齿交错排列，整个金属支架外部由阻尼材料硫化包裹，包裹阻尼材料后，跑道形闭合环每条直边的梳状齿与其相对的直边之间具有供变形用的空间。本实用新型具有高安全系数、高阻尼(共振传递率≤4)、尺寸小、质量小、过载保护、装卸方便、使用时布局灵活的特点。在发射过程中起到有效、可靠的隔振作用；在轨环境中，即使大温差，强辐射等空间环境使高阻尼材料老化脱落，隔振器金属支架仍可以起到定位支撑作用。
文档编号F16F7/00GK201284811SQ20082019148
公开日2009年8月5日 申请日期2008年10月17日 优先权日2008年10月17日
发明者张针粒, 朱文革, 李世其, 跃 王, 宙 祁 申请人:华中科技大学