一种基于异形弹簧的减振器的制作方法

本发明涉及一种减振器，特别是一种基于异形弹簧的减振器。

背景技术：

在航天领域，由于火箭在发射过程中存在不可避免的振颤，而卫星等航天设备往往搭载精密仪器，因此星箭适配器需要加装减振器，以保护负载不受振动破坏。目前常见的航天减振器如201110058327.0所述，利用金属网络材料构件来实现隔振，该减振器的不足在于其隔振频率较窄，需要针对产品进行大量实验来确定金属网络材料构件的参数，导致研发成本高、研发周期长。除此以外，亦有如201610344838.1所述的非金属复合减振器，其非金属减振垫在剪切方向上的减振效果较差；其采用的复合减振板体积、重量较大，该减振器的生产工艺复杂，如需要在低温下过盈装配，使用特殊材料或经过特殊表面处理的材料，如复合阻尼板使用022cr17ni12mo2，限位衬套材料为高温合金材料gh4169，基层铝板在磷酸阳极化后喷涂环氧酯底漆h062，阻尼柱粘接铝套由阻尼橡胶柱硫化粘接于铝套外表面形成。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种货架式减振器，快速适配航天载荷，提升隔振性能，降低研发成本。

本发明的技术解决方案是：一种基于异形弹簧的减振器，其特征在于减振垫、压盖、衬套、减振器安装板；

所述减振垫为碗状金属件，“碗”底设有开孔，“碗”壁由若干沿圆周方向均匀分布的、从“碗”底向外辐射的悬臂梁组成，“碗”壁的厚度从中心向外由厚变薄；

所述压盖为半球形金属件，上表面设有外六角台阶，下表面为半球面，中心设有螺纹孔；

所述衬套为金属件，下表面设有外六角台阶，上表面为半球面，上表面的中心设有螺柱，螺柱中心设有通孔；

所述减振器安装板为金属法兰，上下两面设有半球形沉槽，沉槽中心设有通孔；

衬套、减振垫、安装板、减振垫、压盖按照从下到上的顺序依次组装，衬套与压盖的曲面与减振垫的内曲面配合，安装板的曲面沉槽与减振垫的外曲面配合；

通过调整减振垫、压盖、衬套、减振器安装板的曲面形状、厚度、悬臂梁个数，可以实现精确设计压缩时的弹力特性。

本发明的优点在于：

1.本发明的减振器，使用纯金属结构，可以精确分析其弹性与各部分尺寸参数的关系，实现其弹力特性的精确设计，实现对特定载荷减振要求的快速成功适配，减少试验筛选的时间与成本；

2.本发明的减振器，尺寸与重量小于性能相当的现有减振器；

3.本发明的减振器，可以在发射段、在轨段、回收段三种状态下工作，金属减振垫具有小变形时刚度小、大变形时刚度大的硬特性非线性刚度，可以同时满足各种环境下的减振需要；

4.本发明的减振器，零件数量少，装配和使用较为简单；

5.本发明的减振器，全部采用金属材料制成，工作稳定、性能可靠，与非金属减振器相比，环境适应性好，具有不受高低温、真空、空间辐照影响等优点。

附图说明

图1一种减振器外观图；

图2减振垫外观图；

图3衬套外观图；

图4减振器安装板外观图；

图5实施方式外观图；

图6减振垫变形示意图。

具体实施方式

如图1、2、3、4和5所示，一种基于可变悬臂梁结构的减振器，其特征在于减振垫1、压盖2、衬套3、减振器安装板4；

所述减振垫1为碗状金属件，“碗”底设有开孔，“碗”壁由若干沿圆周方向均匀分布的、从“碗”底向外辐射的悬臂梁组成，“碗”壁的厚度从中心向外由厚变薄；

所述压盖2为半球形金属件，上表面设有外六角台阶，下表面为半球面，中心设有螺纹孔；

所述衬套3为金属件，下表面设有外六角台阶，上表面为半球面，上表面的中心设有螺柱，螺柱中心设有通孔；

所述减振器安装板4为金属法兰，上下两面设有半球形沉槽，沉槽中心设有通孔；

衬套3、减振垫1、减振器安装板4、减振垫1、压盖2按照从下到上的顺序依次组装，衬套3与压盖2的曲面与减振垫1的内曲面配合，减振器安装板4的曲面沉槽与减振垫1的外曲面配合；

通过调整减振垫1、压盖2、衬套3、减振器安装板4的曲面形状、厚度、悬臂梁个数，可以实现精确设计压缩时的弹力特性；

以星箭适配器的减振为例，连接方式为减振器与星箭适配器通过螺钉固连，运载支撑平台与减振器通过螺钉固连。

工作过程

如图6所示，减振垫1外缘较薄，刚度低，越接近轴心壁厚越大，刚度越高；振幅较大时，减振垫1与压盖2或衬套3的接触位置向轴心移动，力臂变短的同时，悬臂的平均厚度变大，因此具有“小振幅时小刚度，大振幅时大刚度”的特点，当减振器承受随机振动载荷时，减振垫1可以通过弹性变形隔离高频小振幅的振动，同时由于在振幅增大时其刚度增大，可以实现抑制共振的效果。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种基于异形弹簧的减振器，包括减振垫（1）、压盖（2）、衬套（3）、减振器安装板（4）。该减振器外形紧凑，结构简单，兼容性强，可靠性高，寿命长。可广泛应用于航天、航空、车辆、船舶等领域。其中减振垫（1）为单体零件，具有“小振幅时小刚度，大振幅时大刚度”的特点，当减振器承受随机振动载荷时，减振垫（1）可以通过弹性变形隔离高频小振幅的振动，同时由于在振幅增大时其刚度增大，可以实现抑制共振的效果。

技术研发人员：杨天光;兰星
受保护的技术使用者：北京微分航宇科技有限公司
技术研发日：2018.11.15
技术公布日：2019.01.04