包括通过螺钉2连接固定的下部端盖3与下端连接件I，通过螺钉2连接固定的上部端盖9与上端连接件5，直线法兰轴承8套入上部端盖9中心并通过螺钉固定，中间连接轴7与直线法兰轴承8间隙配合并通过螺纹与下部端盖3连接固定，压缩弹簧4的两端被固定在上部端盖9和下部端盖3之间，经过预拉伸的复合介电弹性薄膜6缠绕在上部端盖9和下部端盖3周圈以及上部端盖9和下部端盖3之间区域的周圈，当隔振器在静止状态时，经过预拉伸的复合介电弹性薄膜6与压缩弹簧4达到平衡状态，分别从复合介电弹性薄膜6的两侧引出导电引线10，使用时，被隔振的物体11固定在上部连接件5的顶端，下端连接件I与振源连接。
[0029]如图2和图3所示，为了增大内部空间空气的流通，减少封闭空间产生的空气柱对本发明隔振器的隔振性能的影响，本发明对结构中的下部端盖3、下端连接件1、上部端盖9和上端连接件5在适当的位置进行开孔处理。
[0030]本发明的隔振器所用的经过预拉伸的复合介电弹性薄膜6如图4所示，包括纤维夹芯介电弹性材料薄膜，涂敷在纤维夹芯介电弹性材料薄膜两面的导电碳膏13，以及黏贴在一面的导电碳膏13外的介电弹性材料薄膜隔离层12，缠绕经过预拉伸的复合介电弹性薄膜6时，所述介电弹性材料薄膜隔离层12缠绕在外层。这样可避免加载电压时，缠绕在上部端盖9和下部端盖3上的涂敷导电碳膏13的夹芯介电弹性薄膜发生短路，同时可通过增加纤维夹芯介电弹性薄膜层的方法来达到不同缠绕层数的需求。
[0031]作为本发明的优选实施方式，所述的上部端盖9、下部端盖3和上端连接件5均为不导电材料，如尼龙材料。
[0032]作为本发明的优选实施方式，所述的下端连接件I为刚度较大的材料，如304不锈钢。
[0033]作为本发明的优选实施方式，所述的介电弹性薄膜隔离层12为3M公司生产的VHB型胶带。
[0034]作为本发明的优选实施方式，所述的导电引线10为导电铜箔。
[0035]作为本发明的优选实施方式，所述的纤维夹芯介电弹性材料薄膜中的纤维夹芯为尼龙纤维14。
[0036]本发明隔振方法如下:如附图1所示，隔振器在静止状态时，压缩弹簧4与经过预拉伸的复合介电弹性薄膜6相互作用达到平衡，当振源振动时，与振源连接的下端连接件I和与被隔振物体11连接的上端连接件5相对运动，被动隔振工作状态时，经过预拉伸的复合介电弹性薄膜6通过内部的相互摩擦产生与运动方向相反的阻尼力，降低被隔振物体11的共振峰值实现被动隔振的目的；利用经过预拉伸的复合介电弹性薄膜的电压驱动伸缩的特性，半主动隔振工作状态时，给导电引线10输入直流电压，隔振器沿着中间轴7伸长，隔振器的刚度将下降，可避免被隔振物体11的固有频率与振源的振动频率一致时产生共振，实现隔振器的半主动控制；主动隔振工作状态时，给导电引线10输入直流电压与交流电压组合的形式，隔振器产生沿着中间轴7方向的作动力，实现主动隔振控制的需求。
[0037]综上，本发明所提出的复合介电弹性材料主被动一体化隔振器，具有大变形，高阻尼和主被动一体化隔振控制特点。
【主权项】
1.一种采用复合介电弹性材料的主被动一体化隔振器，其特征在于:包括通过螺钉(2)连接固定的下部端盖(3)与下端连接件(I)，通过螺钉(2)连接固定的上部端盖(9)与上端连接件(5)，直线法兰轴承(8)套入上部端盖(9)中心并通过螺钉固定，中间连接轴(7)与直线法兰轴承(8)间隙配合并通过螺纹与下部端盖(3)连接固定，压缩弹簧(4)的两端被固定在上部端盖(9)和下部端盖(3)之间，经过预拉伸的复合介电弹性薄膜(6)缠绕在上部端盖(9)和下部端盖(3)周圈以及上部端盖(9)和下部端盖(3)之间区域的周圈，当隔振器在静止状态时，经过预拉伸的复合介电弹性薄膜(6)与压缩弹簧(4)达到平衡状态，分别从复合介电弹性薄膜(6)的两侧引出导电引线(10);使用时，被隔振的物体(11)固定在上部连接件(5)的顶端，下端连接件(I)与振源连接。2.根据权利要求1所述的一种采用复合介电弹性材料的主被动一体化隔振器，其特征在于:所述下部端盖(3)、下端连接件(I)、上部端盖(9)和上端连接件(5)均进行开孔处理。3.根据权利要求1所述的一种采用复合介电弹性材料的主被动一体化隔振器，其特征在于:所述经过预拉伸的复合介电弹性薄膜(6)包括纤维夹芯介电弹性材料薄膜，涂敷在纤维夹芯介电弹性材料薄膜两面的导电碳膏(13)，以及黏贴在一面的导电碳膏(13)外的介电弹性材料薄膜隔离层(12);缠绕经过预拉伸的复合介电弹性薄膜(6)时，所述介电弹性材料薄膜隔离层(12)缠绕在外层。4.根据权利要求3所述的一种采用复合介电弹性材料的主被动一体化隔振器，其特征在于:所述介电弹性材料薄膜隔离层(12)为3M公司生产的VHB型胶带。5.根据权利要求3所述的一种采用复合介电弹性材料的主被动一体化隔振器，其特征在于:所述纤维夹芯介电弹性材料薄膜中的纤维夹芯为尼龙纤维(14)。6.根据权利要求1所述的一种采用复合介电弹性材料的主被动一体化隔振器，其特征在于:所述上部端盖(9)、下部端盖(3)和上端连接件(5)为非导电材料，下端连接件I为刚度大的材料。7.根据权利要求1所述的一种采用复合介电弹性材料的主被动一体化隔振器，其特征在于:所述导电引线(10)为双面导电铜箔。8.权利要求1所述的一种采用复合介电弹性材料的主被动一体化隔振器的隔振方法，其特征在于:隔振器在静止状态时，压缩弹簧(4)与经过预拉伸的复合介电弹性薄膜(6)相互作用达到平衡，当振源振动时，与振源连接的下端连接件(I)和与被隔振物体(11)连接的上端连接件(5)相对运动，被动隔振工作状态时，经过预拉伸的复合介电弹性薄膜(6)通过内部的相互摩擦产生与运动方向相反的阻尼力，降低被隔振物体(11)的共振峰值实现被动隔振的目的;利用经过预拉伸的复合介电弹性薄膜(6)的电压驱动伸缩的特性，半主动隔振工作状态时，给导电引线(10)输入直流电压，隔振器沿着中间轴(7)伸长，隔振器的刚度将下降，避免被隔振物体(11)的固有频率与振源的振动频率一致时产生共振，实现隔振器的半主动控制;主动隔振工作状态时，给导电引线(10)输入直流电压与交流电压组合的形式，隔振器产生沿着中间轴(7)方向的作动力，实现主动隔振控制的需求。
【专利摘要】采用复合介电弹性材料的主被动一体化隔振器及隔振方法，该隔振器包括上下两个端盖，上下两连接件分别与上下两端盖通过螺钉连接固定，经过预拉伸的复合介电弹性薄膜由纤维夹芯介电弹性材料薄膜和单层介电弹性材料薄膜复合而成，在纤维夹芯薄膜驱动区域的上下表面涂敷导电碳膏，把非驱动区域的复合介电弹性薄膜缠绕在上下两端盖间，其导电引线通过双面导电铜箔引出；直线法兰轴承与上部端盖中心套合，中间轴通过间隙配合套入直线法兰轴承内，并与下部端盖通过螺纹连接；内置压缩弹簧的上下两端与上下两个端盖固定；本发明还公开了该隔振器的隔振方法；具有大变形，高阻尼和主被动一体化隔振控制特点，且结构简单，应用范围广，成本低廉。
【IPC分类】F16F13/00
【公开号】CN105673769
【申请号】CN201610209671
【发明人】毛伯永, 谢石林, 翟兴辉, 吴啟琛, 董光旭
【申请人】西安交通大学
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2016年4月5日