一种具有准零刚度的减振平台的制作方法

本发明属于机械减振装置技术领域，具体地说，本发明涉及一种多维减振平台。

背景技术：

振动是自然界普遍存在的一种现象，振动会影响精密仪器设备的功能，降低加工精度和光洁度，加剧构件的疲劳和磨损，从而缩短机器和结构物的使用寿命，振动还可能引起结构的大变形破坏。在机构工程和机械工程领域，一直都在寻求一种性能优越的减振平台。目前已公开的相关专利，如专利号201610545258.9。

技术实现要素：

本发明的目的是提供提供一种具有准零刚度的减振平台，该减振平台同时具备较高的静态刚度和较低的动态刚度，并可实现刚度可调。

一种具有准零刚度的减振平台，包括动平台、减振器、调节装置、连杆和底座；

底座设置有六个底座铰链支架，且设置有同等数目的轮辐，连杆下部与底座上的底座铰链支架连接，且可以绕铰链支架旋转；

连杆的上部通过虎克铰链与动平台连接，下部与底座铰链支架连接；

动平台的底面设有六条滑槽；每二滑槽各相平行，均匀布置在动平台底部；

减振器的头部通过虎克铰链与动平台转动连接，其底端马蹄铁与调节装置转动连接；

调节装置的底板通过六角螺母与动平台上的滑槽连接，且可在滑槽内移动；

虎克铰链包括第三铰链支架、第四铰链支架、第一铰链支架和第二铰链支架；第三铰链支架和第四铰链支架通过十字型连接件连接；十字型连接件一端连接轴，十字型连接件可沿轴轴线方向移动；第二铰链支架通过轴与第三铰链支架水平连接；第一铰链支架与第三铰链支架垂直固定连接。

动平台与虎克铰链的第一铰链支架相连接。

连杆的上端与虎克铰链上的第四铰链支架连接。

减振器的头部与虎克铰链的第二铰链支架连接，且底端马蹄铁与调节装置的铰链支架连接。

调节装置包括一底板，底板下通过六角螺母固定有二滑块，底板上二侧固定有铰链支架。

调节装置的滑块与动平台滑槽连接，且可在滑槽内移动。

减振器包括头部、弹簧调节块、活塞杆、减振弹簧、底端马蹄铁；头部连接活塞杆，活塞杆上端装有弹簧调节块，外围包裹减振弹簧，尾端设置底端马蹄铁；活塞杆一端设有活塞，活塞将工作缸分为上下两个腔，活塞上安装有复原阀和流通阀，工作缸底部设有补偿阀和压缩阀，工作缸外侧设有贮油缸、工作液充满整个工作缸，贮油缸内储存大部分工作液。

一种通过准零刚度减振平台，准零刚度实现步骤：

首先计算当动平台受到外界激振力时，达到静平衡位置时减振器上的减振弹簧的变形量；

然后根据所放物体达到静平衡位置时，减振器上的减振弹簧的变形量和减振器的预压缩量，使减振器的预紧力向内；

当动平台向下运动时，减振器上的减振弹簧产生正刚度；通过弹簧调节块调节与上一减振器相对的减振器上的减振弹簧的变形量，调节该减振器的预压缩量，使该减振器的预紧力向外；当动平台向下运动时该减振器上的减振弹簧产生负刚度；两相对的减振器产生的正负刚度在数值上相加就可以实现整个减振系统的总刚度为零，从而实现准零刚度减振平台。

本发明的有益效果是：1.该减振平台具有较高的支撑刚度的同时，还具有较低的运动刚度，减振效果好；

2.该减振平台可以通过调节装置来调节减振器的初始位置，可实现宽频域减振，具有良好的工程实用性；

3.该减振平台在具有良好的减振效果的同时，结构简单、制造成本低。

附图说明

图1是本发明一种准零刚度减振平台的结构示意图；

图2是本发明一种准零刚度减振平台中底座结构示意图；

图3是本发明一种准零刚度减振平台中虎克铰链结构示意图；

图4是本发明一种准零刚度减振平台中减振器结构示意图；

图5是本发明一种准零刚度减振平台中减振器的内部结构示意图；

图6是本发明一种准零刚度减振平台中调节装置结构示意图；

图7是本发明一种准零刚度减振平台中动平台结构示意图。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所达成目的及功效，下面将结合实施例并配合附图予以详细说明。

参阅图1至图7，本发明一种准零刚度减振平台，包括动平台6、减振器4、调节装置5、连杆2和底座1；

底座1设置有六个底座铰链支架11，且设置有同等数目的轮辐12，连杆2下部与底座铰链支架11连接，且可以绕铰链支架旋转；上部通过虎克铰链3与动平台6连接；

动平台6的底面设有六条滑槽61；每二滑槽61各相平行；

减振器4的头部通过虎克铰链3与动平台6转动连接，其底端马蹄铁与调节装置5转动连接；

调节装置5的底板51通过六角螺母与动平台6上的滑槽61连接，且可在滑槽内移动；

虎克铰链3包括第三铰链支架31、第四铰链支架36、第一铰链支架33和第二铰链支架34；第三铰链支架31和第四铰链支架36通过十字型连接件32连接；十字型连接件32一端连接轴35，十字型连接件32可沿轴轴线方向移动；第二铰链支架34通过轴35与第三铰链支架31水平连接；第一铰链支架33与第三铰链支架31垂直固定连接；动平台6与虎克铰链的第一铰链支架33相连接；

连杆2的上端与虎克铰链3上的第四铰链支架36连接。

减振器4的头部41与虎克铰链3的第二铰链支架34连接，且底端马蹄铁45与调节装置5的铰链支架54连接。

调节装置5包括一底板51，底板51下通过六角螺母固定有二平行滑块52，底板51上二侧固定有铰链支架54。

调节装置5的滑块52与动平台滑槽61连接，且可在滑槽61内移动。

减振器4包括头部41、活塞杆42、弹簧调节块43、减振弹簧44、底端马蹄铁45；头部41连接活塞杆42，活塞杆42上端装有弹簧调节块43，外围包裹减振弹簧44，尾端设置底端马蹄铁45；活塞杆42一端设有活塞47，活塞47将工作缸分为上下两个腔，活塞上安装有复原阀46和流通阀412，工作缸底部设有补偿阀48和压缩阀49，工作缸外侧设有贮油缸410、工作液充满整个工作缸411，贮油缸410内储存大部分工作液。

当动平台6向下运动时，连杆2向外旋转，带动第四铰链支架36向外运动，第四铰链支架36带动十字型连接件32向外运动，十字型连接件32带动轴35向外运动，轴35上的第二铰链支架34带动活塞杆42拉伸运动，活塞杆42带动活塞47拉伸，导致上腔的体积减小，下腔的体积增大，上腔的工作压力高于下腔，流通阀412关闭，复原阀46打开，工作液通过复原阀46节流后向下腔流动，从而产生拉伸阻力，减小振动。由于活塞杆42占据上腔的一部分体积，导致上腔体积减小的量小于下腔的体积增大的量，上腔的工作液向下腔流动后不足以充满下腔，下腔产生负压，下腔的压力低于贮油缸的压力，压缩阀49关闭，补偿阀48打开，贮油缸410的工作液向工作缸411下腔补偿工作液，保持工作缸411里的工作液连续。

当动平台6向上运动时，连杆2向内旋转，带动第四铰链支架36向内运动，第四铰链支架36带动十字型连接件32向内运动，十字型连接件32带动轴35向内运动，轴35上的第二铰链支架34带动活塞杆42压缩运动，活塞杆42带动活塞47压缩，导致上腔的体积增大，下腔的体积减小，复原阀46关闭，流通阀412打开，下腔的工作液通过流通阀412向上腔流动，充满上腔。由于活塞杆42占据上腔一部分体积，导致上腔体积增大的量小于下腔的体积减小的量，下腔的工作液向上腔流动充满上腔后多出一部份工作液使补偿阀48关闭，压缩阀49打开向贮油缸410流动节流产生压缩阻力，减小振动。

一种通过准零刚度减振平台，准零刚度实现步骤：

首先计算当动平台6受到外界激振力时，达到静平衡位置时减振器4上的减振弹簧44的变形量；

然后根据所放物体达到静平衡位置时，减振器4上的减振弹簧44的变形量和减振器的预压缩量，使减振器的预紧力向内；

当动平台向下运动时，减振器上4的减振弹簧44产生正刚度；通过弹簧调节块43调节与上一减振器相对的减振器上的减振弹簧的变形量，调节该减振器4的预压缩量，使该减振器4的预紧力向外；当动平台向下运动时该减振器4上的减振弹簧44产生负刚度；两相对的减振器产生的正负刚度在数值上相加就可以实现整个减振系统的总刚度为零，从而实现准零刚度减振平台。