专利名称：模块化参数可调动力减振器及其参数给定方法
技术领域：
:本发明涉及一种参数可调节型动力减振装置，可适用于不同减振器类型、不同安装表面、不同参数情况下的减振需求，属于机械振动力学领域。
背景技术：
:目前，动力减振器主要为有阻尼动力减振器和无阻尼动力减振器两种类型。无阻尼动力减振器主要应用于频率成分固定、波动较小的减振场合；而有阻尼动力减振器主要应用于某一频带内的减振场合。但是无论哪种减振器，都是针对个别设备而设计的，应用在固定场合，自身参数改变较困难，一旦设计完成，其自身参数便确定，不可改变，可移植性差。即使应用于同一类对象，对不同个体时，由于振动频率差异、安装表面差异等等因素，都需重新设计、制造、装备减振装置，给人们带来很大不便
发明内容
:发明目的:本发明提出一种模块化动力减振器及其参数给定方法，其目的在于克服现有的动力减振器可移植性差、参数不可变等方面存在的缺点和不足。本发明是通过以下技术方案来实现的:一种模块化参数可调动力减振器，其特征在于:该动力减振器主要由底座、联接座、铰支座、杠杆下臂、杠杆上臂、微调弹簧、导轨，质量块、托盘、主弹簧、微调阻尼、主阻尼、并联孔组成；底座与联接座用螺栓连接，以实现不同表面情况的安装需求；铰支座用螺栓连接在联接座上；弹簧和阻尼具有模块化结构，杠杆下臂和杠杆上臂通过连接轴相连，固定在铰支座上，以实现阻尼和弹簧参数微调；托盘经连接块通过连接轴铰接在杠杆上臂上；质量块中有尺寸固定的孔，与托盘相互配合，通过锁紧螺栓固定在托盘上，对质量参数进行调节；托盘上设有滑道，能与导轨组成 滑动副，使托盘沿固定方向滑动；托盘上还设有主阻尼和主弹簧联接装置，与主阻尼和主弹簧联接；联接座同样设有联接装置，与主阻尼和主弹簧联接；托盘开有并联销，实现动力减振器的并联连接。底座与联接座和铰支座设有尺寸和位置固定的联接孔，通过螺栓紧固，以在不同表面上安装。弹簧和阻尼具有模块化结构，可以选择不同类型连接在铰支座上；杠杆下臂、旋转弹簧臂或旋转阻尼臂上设有与联接座上联接孔形状、位置、尺寸相同的螺栓连接孔，通过螺栓紧固。主阻尼和微调阻尼模块可拆卸，有阻尼动力减振器安装主阻尼和微调阻尼模块，而无阻尼动力减振器上无主阻尼和微调阻尼模块。弹簧、阻尼的微调结构设置在杠杆下臂、杠杆上臂之间，杠杆下臂和杠杆上臂设有滑动槽，弹簧、阻尼的微调结构通过锁紧轮和锁紧销固定和在滑动槽中滑动；旋转弹簧或阻尼结构设置在旋转弹簧臂、旋转阻尼臂上。质量可调结构由托盘、定位销和质量块组成；托盘上设有定位销，其位置和形状尺寸固定；质量块具有同样位置和形状尺寸的连接孔。一种如上所述模块化参数可调动力减振器的参数给定方法，其特征在于:该动力减振器微调结构采用杠杆原理，参数C是时刻变化的，需要根据力臂的不同来调节弹簧和阻尼的参数；动力减振器在工作时，对于弹簧竖直放置时，弹簧、阻尼微调结构的等效参数给定方法要满足:对于弹簧竖直放置时，弹簧、阻尼微调结构的等效参数给定方法要满足公式(13) (22).
优点及效果:该动力减振器将联接座尺寸参数化，在不同安装条件下，只需要提供与联接座相同形位公差的底座即可，大大提高了减振器的可移植性。并且该减振器将各功能模块化，根据不同情况选择不同的模块，不仅能实现有阻尼一无阻尼减振器类型的转换，而且将质量、阻尼和弹簧参化，满足在不同条件下调节减振器本身的参数的需求。应用杠杆原理，动力减振器具有弹簧、阻尼微调结构，可以配合主弹簧、主阻尼对整个动力减振器参数进行调节，满足实际工程需要，达到减振效果。质量调节采用质量块叠加原理，在一定步长范围内，可以满足质量连续可调需求。
:图1为无阻尼动力减振器数学模型；图2为无阻尼动力减振器幅值响应曲线；图3为有阻尼动力减振器数学模型；图4为有阻尼动力减振对不同阻尼比器幅值响应曲线；图5为有阻尼动力减振器对给定设计方法幅值响应曲线对比图；图6为弹簧、阻尼等效质量算法图；图7为动力减振器的主视
图8为动力减振器等轴测图；图9为动力减振器微调结构，在弹簧(阻尼)竖直时示意图；图10为动力减振器微调结构，在弹簧(阻尼)倾斜时的示意图；图11为采用旋转弹簧、阻尼动力减振器主视图；图12为联接座主视图；图13为动力减振器在应用在管道上的连接图；图14为动力减振器并联连接图。附图中，各标号对应的零件或结构名称如下:1、底座；2、联接座；3、铰支座；4、杠杆下臂；5、连接轴；6、杠杆上臂；7、锁紧轮；8、微调弹簧；9、连接块；10、定位销；11、锁紧螺丝；12、导轨；13、质量块；14、托盘；15、主弹簧；16、滑动槽；17、微调阻尼；18、主阻尼；19、锁紧销；20、旋转弹簧臂；21、传力块；22、旋转阻尼器；23、旋转阻尼臂；24、并联孔；25、联接孔；26、挂载块；27、锁紧带；28、管道；29、并联销。实施方式:一种动力减振器，主要由底座1、联接座2、铰支座3、杠杆下臂4、杠杆上臂6、微调弹簧8、导轨12，质量块13、托盘14、主弹簧15、微调阻尼17、主阻尼18、并联孔24组成。无阻尼动力减振器的模型可以简化成图1。原系统简化成I^m1，减振器简化成k2、m2，系统振动频率为ω。则原有单自由度系统变成了两自由度系统。此时根据系统结构可得运动方程为:
权利要求
1.一种模块化参数可调动力减振器，其特征在于:该动力减振器主要由底座(I)、联接座(2)、铰支座(3)、杠杆下臂(4)、杠杆上臂(6)、微调弹簧(8)、导轨(12)，质量块(13)、托盘(14)、主弹簧(15)、微调阻尼(17)、主阻尼(18)、并联孔(24)组成；底座(I)与联接座(2)用螺栓连接，以实现不同表面情况的安装需求；铰支座(3)用螺栓连接在联接座(2)上；弹簧和阻尼具有模块化结构，杠杆下臂(4)和杠杆上臂(6)通过连接轴(5)相连，固定在铰支座(3)上，以实现阻尼和弹簧参数微调；托盘(14)经连接块(9)通过连接轴(5)铰接在杠杆上臂(6)上；质量块(13)中有尺寸固定的孔，与托盘(14)相互配合，通过锁紧螺栓固定在托盘(14)上，对质量参数进行调节；托盘(14)上设有滑道，能与导轨(12)组成滑动副，使托盘(14)沿固定方向滑动；托盘(14)上还设有主阻尼(18)和主弹簧(15)联接装置，与主阻尼(18)和主弹簧(15)联接；联接座(2)同样设有联接装置，与主阻尼(18)和主弹簧(15)联接；托盘(14)开有并联销(29)，实现动力减振器的并联连接。
2.根据权利要求1所述的模块化参数可调动力减振器，其特征在于:底座(I)与联接座(2)和铰支座(3)设有尺寸和位置固定的联接孔(25)，通过螺栓紧固，以在不同表面上安装。
3.根据权利要求1所述的模块化参数可调动力减振器，其特征在于:弹簧和阻尼具有模块化结构，可以选择不同类型连接在铰支座(3)上；杠杆下臂(4)、旋转弹簧臂(20)或旋转阻尼臂(23)上设有与联接座(2)上联接孔(25)形状、位置、尺寸相同的螺栓连接孔，通过螺栓紧固。
4.根据权利要求1所述的模块化参数可调动力减振器，其特征在于:主阻尼(18)和微调阻尼(17)模块可拆卸，有阻尼动力减振器安装主阻尼(18)和微调阻尼(17)模块，而无阻尼动力减振器上无主阻尼(18)和微调阻尼(17)模块。
5.根据权利要求1或3所述的模块化参数可调动力减振器，其特征在于:弹簧、阻尼的微调结构设置在杠杆下臂(4)、杠杆上臂(6)之间，杠杆下臂(4)和杠杆上臂(6)设有滑动槽(16)，弹簧、阻尼的微调 结构通过锁紧轮(7)和锁紧销(19)固定和在滑动槽(16)中滑动；旋转弹簧或阻尼结构设置在旋转弹簧臂(20)、旋转阻尼臂(23)上。
6.根据权利要求1所述的模块化参数可调动力减振器，其特征在于:质量可调结构由托盘(14)、定位销(10)和质量块(13)组成；托盘(14)上设有定位销(10)，其位置和形状尺寸固定；质量块(13)具有同样位置和形状尺寸的连接孔。
7.—种如权利要求1所述模块化参数可调动力减振器的参数给定方法，其特征在于:该动力减振器微调结构采用杠杆原理，参数c是变化的，需要根据力臂的不同来调节弹簧和阻尼的参数；动力减振器在工作时，对于弹簧竖直放置时，弹簧、阻尼微调结构的等效参数算法如公式(13Γ(22)。
全文摘要
模块化参数可调动力减振器及其参数给定方法。本发明涉及一种参数可调节型动力减振装置，该动力减振器主要由底座、联接座、铰支座、杠杆下臂、杠杆上臂、微调弹簧、导轨，质量块、托盘、主弹簧、微调阻尼、主阻尼、并联孔组成；底座与联接座用螺栓连接，铰支座用螺栓连接在联接座上；弹簧和阻尼具有模块化结构，杠杆下臂和杠杆上臂通过连接轴相连，托盘经连接块通过连接轴铰接在杠杆上臂上；质量块通过锁紧螺栓固定在托盘上，托盘上设有滑道，能与导轨组成滑动副，托盘与主阻尼和主弹簧联接；联接座与主阻尼和主弹簧联接，托盘开有并联销。本发明的目的在于克服现有的动力减振器可移植性差、参数不可变等方面存在的缺点和不足。
文档编号F16M11/00GK103244596SQ20131016244
公开日2013年8月14日 申请日期2013年5月3日 优先权日2013年5月3日
发明者李朝峰, 任朝晖, 李小彭, 荆帅, 刘杨, 马辉, 孙伟 申请人:东北大学