本發(fā)明涉及隔振器結(jié)構(gòu),具體涉及一種阻尼放大式隔振器。
背景技術(shù):
隨著航天器搭載有效載荷精度不斷提高,對在軌航天器力學(xué)環(huán)境的影響變的十分敏感。航天器在軌狀態(tài)下的復(fù)雜力學(xué)環(huán)境使高精度有效載荷的正常工作一直受到來自多方面因素寬頻帶擾動影響,例如,結(jié)構(gòu)熱致準(zhǔn)靜態(tài)變形、高柔性太陽翼的彈性振動、熱致顫振和太陽翼對日跟蹤機構(gòu)以及姿控飛輪等其它旋轉(zhuǎn)機械的周期擾動等。
航天器主動發(fā)射階段要保證有效載荷安裝界面處的振動量級處于設(shè)計所允許的范圍內(nèi),以避免元器件被振動破壞。因此,在航天器設(shè)計中必須綜合考慮以上潛在的寬頻帶振動影響,將高精度有效載荷受到的振動響應(yīng)降至最低,以保證其安全入軌和在軌的高性能工作狀態(tài)。
安裝隔振器是減小振動響應(yīng)的有效措施。隔振器的阻尼系數(shù)對隔振性能有顯著的影響。阻尼系數(shù)越高,能量耗散越大。現(xiàn)有隔振器在應(yīng)用時,在隔振頻率處,振動不可避免地被放大。因此,急需一種方案,能夠通過設(shè)計的手段使隔振器的阻尼系數(shù)放大,提高隔振器的阻尼比,可以有效降低共振放大系數(shù),降低被隔振體所承受的極限載荷,從而改善隔振效果。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題,本發(fā)明提出了一種隔振器結(jié)構(gòu),將隔振器的阻尼系數(shù)放大,提高隔振器的阻尼比,降低共振放大系數(shù),改善隔振效果。
本發(fā)明提供了一種阻尼放大式隔振器,通過將隔振器的阻尼系數(shù)放大并提高阻尼比,降低共振放大系數(shù),從而改善隔振效果,包括:剛性支架,由底盤和側(cè)壁兩部分組成;導(dǎo)向彈簧;撓性連桿,為菱形四連桿結(jié)構(gòu),由4個連桿、8個撓性鉸和4個對接塊組成;阻尼器活動件;以及阻尼器固定件,其中,4個連桿的長度相等,每個連桿的兩端各有一個撓性鉸,并且每兩個連桿之間通過兩個撓性鉸連接至對應(yīng)的對接塊。
在撓性連桿中,一個對接塊被固定在剛性支架的底盤上,而與這個對接塊成對角關(guān)系的另一個對接塊被固定在導(dǎo)向彈簧上。阻尼器活動件被固定在于底盤鄰角的對接塊上,以及阻尼器固定件被固定在與阻尼器活動件對角的對接塊上。
在本發(fā)明中,導(dǎo)向彈簧的兩端被固定在剛性支架的側(cè)壁上。當(dāng)被隔振體與導(dǎo)向彈簧連接 時,剛性支架被固定在被隔振體(也稱為基礎(chǔ))上,當(dāng)被隔振體與剛性支架連接時,導(dǎo)向彈簧被固定在基礎(chǔ)上。當(dāng)被隔振體與基礎(chǔ)之間產(chǎn)生相對運動時,導(dǎo)向彈簧在縱向受壓并帶動撓性連桿運動,從而使阻尼器固定件與阻尼器活動件之間產(chǎn)生橫向相對位移。
因此,采用本發(fā)明的阻尼放大式隔振器,將阻尼器的阻尼系數(shù)放大,提高了隔振器的阻尼比,使隔振器的阻尼特性有了更寬的可設(shè)計的范圍,能夠?qū)崿F(xiàn)更好的隔振效果。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的阻尼放大式隔振器的組成示意圖。
具體實施方式
應(yīng)了解,本發(fā)明的目的是將隔振器的阻尼系數(shù)放大,提高隔振器的阻尼比,降低共振放大系數(shù),改善隔振效果。
本發(fā)明的發(fā)明思路在于,阻尼放大式隔振器的結(jié)構(gòu)組成包括剛性支架、導(dǎo)向彈簧、撓性連桿、阻尼器活動件和阻尼器固定件。剛性支架由底盤和側(cè)壁兩部分組成。撓性連桿為菱形四連桿結(jié)構(gòu),由4個連桿、8個撓性鉸、4個對接塊組成。4個連桿的長度相等,每個連桿的兩端各有一個撓性鉸,每兩個連桿之間通過撓性鉸連接至1個對接塊。
另外,撓性連桿的一個對接塊固定于剛性支架的底盤上,與之對角的對接塊固定于導(dǎo)向彈簧上。阻尼器活動件固定在與底盤鄰角的對接塊上,阻尼器固定件固定在與阻尼器活動件對角的對接塊上。導(dǎo)向彈簧的兩端固定在剛性支架的側(cè)壁上。
下面結(jié)合附圖及具體實施方式對本發(fā)明進行詳細說明。
如圖1所示,阻尼放大式隔振器包括剛性支架1、導(dǎo)向彈簧2、撓性連桿3、阻尼器活動件4和阻尼器固定件5。其中,剛性支架由底盤1-1和側(cè)壁1-2兩部分組成。撓性連桿3為菱形四連桿結(jié)構(gòu),由4個連桿3-1、8個撓性鉸3-2、4個對接塊3-3組成。4個連桿3-1的長度相等,每個連桿3-1兩端各有一個撓性鉸3-2,每兩個連桿3-1之間通過撓性鉸3-2連接至對接塊3-3。
撓性連桿3的一個對接塊3-3固定于剛性支架1的底盤1-1上,與之對角的對接塊3-3固定于導(dǎo)向彈簧2上。阻尼器活動件4固定在與底盤鄰角的對接塊3-3上,阻尼器固定件5固定在與阻尼器活動件4對角的對接塊上。導(dǎo)向彈簧2的兩端固定在剛性支架1的側(cè)壁1-2上。因此,被隔振體與導(dǎo)向彈簧2連接,剛性支架1固定在基礎(chǔ)上?;蛘?,被隔振體與剛性支架1連接,導(dǎo)向彈簧2固定在基礎(chǔ)上。當(dāng)被隔振體和基礎(chǔ)之間有相對運動時,導(dǎo)向彈簧2在縱向受壓,帶動撓性連桿3運動,使阻尼器固定件5和阻尼器活動件4之間產(chǎn)生橫向相對位移。
假設(shè)連桿與底盤的夾角為θ,當(dāng)導(dǎo)向彈簧的縱向變形為x時,阻尼器固定件5和阻尼器活動件4之間的相對位移為x·cotθ。若阻尼器的阻尼系數(shù)為c,則隔振器的等效阻尼系數(shù)為c·cotθ。當(dāng)θ<45°時,阻尼系數(shù)被放大,θ角越小,放大倍數(shù)越高。若θ=30°,則阻尼系數(shù)的理論放大倍數(shù)為1.73。而若θ=15°,則阻尼系數(shù)的理論放大倍數(shù)為3.73。
綜上所述,通過本發(fā)明,將阻尼器的阻尼系數(shù)放大,提高了隔振器的阻尼比,使隔振器的阻尼特性有了更寬的可設(shè)計的范圍,能夠?qū)崿F(xiàn)更好的隔振效果。
本發(fā)明中未說明部分屬于本領(lǐng)域的公知技術(shù)。