一种齿轮齿条式惯容电涡流阻尼器

1.本发明属于阻尼器技术领域，具体涉及一种齿轮齿条式惯容电涡流阻尼器。


背景技术：

2.航空、航天、机械、土木以及环境等许多工程领域都普遍存在着振动问题，可带来噪声、设施疲劳等危害。有效地控制振动，降低振动带来的危害，一直是工程技术人员的研究重点。电涡流阻尼器属于电(磁)感应式耗能器，是基于导体(非导磁材料)在磁场中运动或在交变磁场中产生电涡流效应的原理来工作，将结构运动的机械能转化为导体板的电能，然后以热能的形式耗散。相比其他传统阻尼器，电涡流阻尼器具有结构简单，非接触、无机械磨损、使用寿命长、维护少、易于调节安装等优点，特别是非接触性，它不改变结构的动态特性或者导致质量局部集中以及增加系统的刚度，在工作过程中不需要粘性介质、密封部件以及定期的维护，在振动控制领域具有广阔的应用前景。
3.然而现有的电涡流阻尼器耗能效率低，尽管利用齿轮齿条、滚珠丝杆或其它速度放大装置提高电涡流阻尼的耗能效率，但是耗能效率仍然低，并且为了满足使用要求，需要在装置中设置大尺寸的元件，因此电涡流阻尼器的尺寸较大，并且调节元件设置在装置的内部，使得电涡流阻尼不具备连续可调性，同时无法实现惯容效果。
4.因此，如何提供一种既能增加电涡流组件的阻尼耗能效率，又能够实现阻尼惯容可调，具有调谐作用的齿轮齿条式惯容电涡流阻尼器，成为本领域技术人员需要解决的问题。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明提供了一种齿轮齿条式惯容电涡流阻尼器，本发明既能增加电涡流组件的阻尼耗能效率，又有调谐减振作用，惯容连续可调，即进一步增加了减振能力。
6.为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：包括连接件一、支架、弹性减振机构、齿条、传动组件、惯容组件和电涡流组件，所述弹性减振机构、齿条、第一传动组件和第二传动组件均设置在支架中，所述弹性减振机构与支架滑动连接，所述连接件的一端设置有导向杆，所述导向杆贯穿支架与弹性减振机构固定连接，所述导向杆与支架滑动连接，所述齿条与弹性减振装置固定连接，所述齿条与支架滑动连接，所述第一传动组件、第二传动组件均与齿条啮合连接，所述惯容组件和电涡流组件设置在支架外壁的两侧，所述惯容组件与第一传动组件驱动连接，所述电涡流组件与第二传动组件驱动连接。
7.进一步的，还包括连接件二，所述连接件二设置在支架远离连接件一的一端，所述连接件二与支架固定连接。
8.进一步的，所述弹性减振机构包括减振弹簧、第一弹簧连接件和第二弹簧连接件，所述第一弹簧连接件和第二弹簧连接件分别设置在减振弹簧的两端，所述第一弹簧连接件与导向杆固定连接，所述第二弹簧连接件与齿条固定连接。
9.进一步的，所述第一弹簧连接件和第二弹簧连接件的侧壁均设置有滚珠，用于与
仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
24.实施例1
25.如图1-2所示，本发明公开了一种齿轮齿条式惯容电涡流阻尼器，包括连接件一1、支架2、连接件二4、弹性减振机构、齿条8、传动组件、惯容组件和电涡流组件。
26.连接件一1和连接件二4分别设置在支架2的两端，弹性减振机构、齿条8、第一传动组件和第二传动组件均设置在支架2中，连接件一1的一端设置有导向杆3，导向杆3贯穿支架2与弹性减振机构固定连接，导向杆3、弹性减振机构均与支架2滑动连接，齿条8与弹性减振装置固定连接，齿条8的底端设置有滑块，支架2上设置有与滑块相匹配的滑轨，齿条8通过滑块与支架2滑动连接，第一传动组件、第二传动组件均与齿条8啮合连接，惯容组件和电涡流组件设置在支架2外壁的两侧，惯容组件与第一传动组件驱动连接，电涡流组件与第二传动组件驱动连接，连接件二4设置在支架2远离连接件一1的一端，连接件二4与支架2固定连接。
27.本发明弹性减振机构包括减振弹簧5、第一弹簧连接件6和第二弹簧连接件7，第一弹簧连接件6和第二弹簧连接件7分别设置在减振弹簧5的两端，第一弹簧连接件6与导向杆3固定连接，第二弹簧连接件7与齿条8固定连接，第一弹簧连接件6和第二弹簧连接件7的侧壁均设置有滚珠20，用于与支架2滑动连接。
28.本发明第一传动组件与第二传动组件结构相同，均包括第一传动轴9、第二传动轴10、第一齿轮11、第二齿轮12和第三齿轮13，第一传动轴9和第二传动轴10均设置在支架2上，第一传动轴9和第二传动轴10均与支架2转动连接，第一齿轮11固定在第一传动轴9的中心，第一齿轮11与齿条8啮合连接，第二齿轮112固定在第一传动轴9的两端，第三齿轮13固定在第二传动轴10的两端，第二齿轮12和第三齿轮13啮合连接，通过齿条8的移动能够驱动第一传动轴9旋转，进而通过啮合的第二齿轮12和第三齿轮13带动第二传动轴10旋转。
29.本发明惯容组件包括飞轮14和第一保护壳15，第一传动组件的第二传动轴贯穿支架2的两侧侧壁，飞轮14与第一传动组件的第二传动轴固定连接，飞轮的设置，既能够增加耗能，又起到减振作用，即进一步增加了减振能力，第一保护壳15设置在飞轮14的外侧，用于保护飞轮14。
30.本发明电涡流组件包括转子16、导体17、永磁体18和第二保护壳19，导体17设置在转子16的边缘，第二传动组件的第二传动轴贯穿支架2的两侧侧壁，转子16与第二传动组件的第二传动轴固定连接，第二保护壳19设置在转子16的外侧，永磁体18设置在第二保护壳19上。
31.本发明在使用过程中，连接件一1和连接件二4的相对运动，使得减振弹簧5压缩或拉伸，带动齿条8平行移动，进而带动齿轮、转子17、飞轮14转动。在不考虑摩擦力情况下，减振弹簧5的弹性力与齿条8轴向力相等，等于飞轮14转动实现的惯容惯性力和导体17切割永磁体18磁感线实现阻尼力的总和。
32.在本发明中，在采用齿轮齿条进行速率放大提高电涡流阻尼耗能效率的同时，利
用齿轮齿条的速率放大作用通过设置飞轮实现惯容，另外设置减振弹簧使得该装置具有调谐作用，即该电涡流阻尼器中：既具有阻尼耗能作用，又有调谐减振作用。
33.以上所述，仅是本发明较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。


技术特征：
1.一种齿轮齿条式惯容电涡流阻尼器，其特征在于：包括连接件一、支架、弹性减振机构、齿条、传动组件、惯容组件和电涡流组件，所述弹性减振机构、齿条、第一传动组件和第二传动组件均设置在支架中，所述弹性减振机构与支架滑动连接，所述连接件一的一端设置有导向杆，所述导向杆贯穿支架与弹性减振机构固定连接，所述导向杆与支架滑动连接，所述齿条与弹性减振装置固定连接，所述齿条与支架滑动连接，所述第一传动组件、第二传动组件均与齿条啮合连接，所述惯容组件和电涡流组件设置在支架外壁的两侧，所述惯容组件与第一传动组件驱动连接，所述电涡流组件与第二传动组件驱动连接。2.根据权利要求1所述的一种齿轮齿条式惯容电涡流阻尼器，其特征在于，还包括连接件二，所述连接件二设置在支架远离连接件一的一端，所述连接件二与支架固定连接。3.根据权利要求1所述的一种齿轮齿条式惯容电涡流阻尼器，其特征在于，所述弹性减振机构包括减振弹簧、第一弹簧连接件和第二弹簧连接件，所述第一弹簧连接件和第二弹簧连接件分别设置在减振弹簧的两端，所述第一弹簧连接件与导向杆固定连接，所述第二弹簧连接件与齿条固定连接。4.根据权利要求3所述的一种齿轮齿条式惯容电涡流阻尼器，其特征在于，所述第一弹簧连接件和第二弹簧连接件的侧壁均设置有滚珠，用于与支架滑动连接。5.根据权利要求1所述的一种齿轮齿条式惯容电涡流阻尼器，其特征在于，所述第一传动组件与第二传动组件结构相同，均包括第一传动轴、第二传动轴、第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮，所述第一传动轴和第二传动轴均设置在支架上，所述第一传动轴和第二传动轴均与支架转动连接，所述第一齿轮固定在第一传动轴的中心，所述第一齿轮与齿条啮合连接，所述第二齿轮固定在第一传动轴的两端，所述第三齿轮固定在第二传动轴的两端，所述第二齿轮和第三齿轮啮合连接。6.根据权利要求5所述的一种齿轮齿条式惯容电涡流阻尼器，其特征在于，所述惯容组件包括飞轮和第一保护壳，所述第一传动组件的第二传动轴贯穿支架的两侧侧壁，所述飞轮与第一传动组件的第二传动轴固定连接，所述第一保护壳设置在飞轮的外侧，用于保护飞轮。7.根据权利要求5所述的一种齿轮齿条式惯容电涡流阻尼器，其特征在于，所述电涡流组件包括转子、导体、永磁体和第二保护壳，所述导体设置在转子的边缘，所述第二传动组件的第二传动轴贯穿支架的两侧侧壁，所述转子与第二传动组件的第二传动轴固定连接，所述第二保护壳设置在转子的外侧，所述永磁体设置在第二保护壳上。8.根据权利要求1所述的一种齿轮齿条式惯容电涡流阻尼器，其特征在于，还包括滑轨与滑块，所述滑轨设置在支架上，所述滑块滑动设置在滑轨中，所述滑块的上表面与齿条固定连接。

技术总结
本发明公开了一种齿轮齿条式惯容电涡流阻尼器，涉及阻尼器技术领域，包括连接件一、支架、弹性减振机构、齿条、传动组件、惯容组件和电涡流组件，弹性减振机构、齿条、第一传动组件和第二传动组件均设置在支架中，弹性减振机构与支架滑动连接，连接件一的一端设置有导向杆，导向杆贯穿支架与弹性减振机构固定连接，导向杆与支架滑动连接，齿条与弹性减振装置固定连接，齿条与支架滑动连接，第一传动组件、第二传动组件均与齿条啮合连接，惯容组件和电涡流组件设置在支架外壁的两侧，惯容组件与第一传动组件驱动连接，电涡流组件与第二传动组件驱动连接，本发明既能增加阻尼耗能效率，又能实现阻尼惯容可调。实现阻尼惯容可调。实现阻尼惯容可调。


技术研发人员：谭平 李亚峰
受保护的技术使用者：广州大学
技术研发日：2022.09.19
技术公布日：2022/12/29