本发明涉及机械工程领域，具体地，涉及一种基于大变形条件下的非线性弹性减振装置。
背景技术：
随着工程应用中对减振元件减振效果的提高，要求减振装置在满足大变形的同时必须提供分段非线性刚度，且减振过程中间某一段可实现外部载荷不变、变形量增加的零刚度特性。现有的减振元件存在只能提供固定刚度，即随着外部载荷变大装置位移线性增大的问题，不能实现外部载荷不变而位移增加的零刚度特性。
技术实现要素：
本发明提供了一种基于大变形条件下的非线性弹性减振装置，装置能有效地解决实际工程中满足在大变形条件下提供非线性刚度并保证工作过程的中间某区段提供外部载荷不变时，变形量不断增加的零刚度特性的问题，该装置结构简单紧凑、在减振过程中间某区段可实现保持外部载荷不变的情况下，装置的变形量不断增加。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于大变形条件下的非线性弹性减振装置由底座、碟簧、杠杆机构、顶部支撑体组成。碟簧通过连接销与底座实现定位连接；杠杆机构底部固定于底座上，杠杆机构中呈“爪形”分布的压杆与碟簧小端接触，为杠杆提供作用支点并将作用力传递至碟簧，压杆顶部通过固定螺栓与顶部支撑体固定。所述杠杆机构通过控制压杆的杠杆比，将变形位移放大以及将力传递至碟簧，使碟簧产生相应的零刚度特性受力形变。
所述底座为阶梯圆柱，上圆柱体为具有一定厚度的空心圆柱结构，外侧面均布六个连接销安装孔，下圆柱体中部设螺纹沉孔，实现与杠杆机构固定座的连接。
所述碟簧为具有一定侧面厚度的圆锥体薄壳体，无顶部及底部平面。
所述顶部支撑体呈柱体结构，为弹性减振装置提供安装及受力平面。
所述杠杆机构由固定座、定位销、压杆组成。固定座中部开通孔，通过紧固螺栓与底座固定，固定座外围设有六个圆周均布的圆孔；压杆呈“z”字形设计，上水平段通过螺栓与顶部支撑体固定，下水平段通过定位销与固定座连接，压杆中部与碟簧小端接触，通过控制压杆与固定座安装点至碟簧小端接触点的间距以及接触点至顶部支撑体的固定点间距的比例实现轴向位移变形量的放大及作用于碟簧小端的载荷的控制。
本发明的工作原理是：根据减振装置刚度特性的要求，控制杠杆机构中压杆的杠杆比，在外部载荷一定的情况下，杠杆机构中压杆及碟簧受力产生大变形位移，从而达到大变形的要求；利用碟簧小端所受载荷与变形量之间某一区段存在零刚度特性的关系，实现减振装置工作过程中外部载荷不变、变形量增加的零刚度特性。
本技术：
提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本发明可实现大变形条件下非线性弹性减振，并保证在弹性减振某区段提供外部载荷不变、变形量增加的零刚度特性。
本发明所有部件均为机械结构，工作可靠性高、结构简单紧凑、生产成本低。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定；
图1为本发明立体结构局部剖视示意图；
图2为本发明杠杆机构立体结构示意图；
图3为本发明杠杆机构俯视结构示意图；
图4为本发明碟簧剖视结构示意图；
图5为本发明连接销结构示意图。
具体实施方式
本发明提供了一种基于大变形条件下的非线性弹性减振装置，装置能有效地解决实际工程中满足在大变形条件下提供非线性刚度并保证工作过程的中间某区段提供外部载荷不变时，变形量不断增加的零刚度特性的问题，该装置结构简单紧凑、在减振过程中间某区段可实现保持外部载荷不变的情况下，装置的变形量不断增加。
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在相互不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述范围内的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
请参考图1-图5，一种基于大变形条件下的非线性弹性减振装置由底座4、碟簧3、杠杆机构、顶部支撑体1组成。碟簧3通过连接销7与底座4实现定位连接；杠杆机构底部固定于底座4上，杠杆机构中呈“爪形”分布的压杆2与碟簧3小端接触，为杠杆提供作用支点并将作用力传递至碟簧，压杆2顶部通过固定螺栓与顶部支撑体1固定。
所述底座4为阶梯圆柱，上圆柱体为具有一定厚度的空心圆柱结构，外侧面均布六个连接销7安装孔，下圆柱体中部设螺纹沉孔，实现与杠杆机构固定座5的连接。
所述碟簧3为具有一定侧面厚度的圆锥体薄壳体，无顶部及底部平面。
所述顶部支撑体1呈柱体结构，为弹性减振装置提供安装及受力平面。
所述杠杆机构由固定座5、定位销6、压杆2组成。固定座5中部开通孔，通过紧固螺栓与底座4固定，固定座5外围设有六个圆周均布的圆孔；压杆2呈“z”字形设计，上水平段通过螺栓与顶部支撑体1固定，下水平段通过定位销6与固定座5连接，压杆2中部与碟簧3小段接触，通过控制压杆2与固定座5安装点至碟簧3小端接触点的间距以及接触点至顶部支撑体1的固定点间距的比例实现轴向位移变形量的比例放大及碟簧3小端所受载荷的控制。
根据减振装置刚度特性的要求，控制杠杆机构中压杆2的杠杆比，在外部载荷一定的情况下，杠杆机构中压杆2及碟簧3受力产生大变形位移，从而达到大变形的要求；利用碟簧3小端所受载荷与变形量之间某一区段存在零刚度特性的关系，实现减振装置工作过程中外部载荷不变、变形量增加的零刚度特性。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。