本發(fā)明屬于減震器技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種橡膠包膜式彈簧阻尼減震器。
背景技術(shù):
阻尼是一個(gè)完整減震系統(tǒng)中的必不可少的參數(shù)之一,其目的是將振動(dòng)的能量盡快消耗掉,以免待減震設(shè)備以減震系統(tǒng)的共振頻率發(fā)生幅度大且時(shí)間長(zhǎng)的振動(dòng)。目前,常見的阻尼器有電磁渦流阻尼器、液體粘滯阻尼器、電流變體阻尼器和摩擦生熱式阻尼器,材料包括毛氈、橡膠等。
金屬螺旋彈簧具有優(yōu)異的隔震性能,是隔振器件重要的組成部分,它具有實(shí)際動(dòng)剛度與計(jì)算的靜剛度基本吻合、最低固有頻率低到1Hz甚至更低、載荷能力足夠大、彈簧的制作質(zhì)量和規(guī)格比較容易控制等優(yōu)點(diǎn),但是螺旋彈簧的阻尼太小。但其吸振性能卻特別差。因此,采用它作為隔振元件時(shí),就必須同時(shí)采用其他方法來(lái)提高減震系統(tǒng)的阻尼值。
由于一般金屬?gòu)椈刹馁|(zhì)多為高強(qiáng)度的合金鋼,而合金鋼的阻尼較小,要提高彈簧材料的阻尼值很難實(shí)現(xiàn)。現(xiàn)有技術(shù)改善金屬螺旋彈簧阻尼特性的方法如下:在索引號(hào)為DOI:10.13616/j.cnki. gcjsysj.1994.05.012的名稱為《低頻率、高阻尼、大載荷金屬螺旋彈簧隔振器的研制》的文章中總結(jié)公開了(1)將鋼絲替換為鋼絲繩的方法,利用鋼絲繩之間的摩擦達(dá)到阻尼的效果,但是由于加工工藝等原因,導(dǎo)致價(jià)格非常昂貴,難以大量普及;(2)在金屬螺旋彈簧外圈外或內(nèi)圈內(nèi)包裹或放置幾層不銹鋼絲網(wǎng)布,但是此種方法的載荷小,所以適用范圍也較??;(3)采用將金屬螺旋彈簧與橡膠封裝在一起的工藝,即橡膠復(fù)合彈簧,利用橡膠的阻尼來(lái)實(shí)現(xiàn)總體系統(tǒng)的阻尼效果,但是該結(jié)構(gòu)彈簧每圈之間是完全粘連在一起的,造成彈簧的形變量很小,共振頻率較大,且剛度不易計(jì)算和設(shè)計(jì)。因此,應(yīng)用范圍受到了限制。
電磁渦流阻尼的阻尼效果較好,但會(huì)對(duì)測(cè)試或控制電路中的信號(hào)產(chǎn)生一定的電磁干擾,對(duì)于有電路的設(shè)備,特別是測(cè)量微弱信號(hào)的設(shè)備,就有一定的弊端。現(xiàn)有的橡膠彈簧是完全用橡膠制作而成的彈簧,倔強(qiáng)系數(shù)較低,可選擇范圍較窄。
為了解決上述阻尼減震器存在的諸多缺點(diǎn),在項(xiàng)目批準(zhǔn)號(hào)為:11304082的國(guó)家自然科學(xué)基金“超快速掃描隧道顯微鏡的改進(jìn)與應(yīng)用”的支持下,本專利設(shè)計(jì)了一種橡膠包裹式彈簧阻尼減震器。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題是提供了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且效果顯著的橡膠包膜式彈簧阻尼減震器。
本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題采用如下技術(shù)方案,一種橡膠包膜式彈簧阻尼減震器,包括螺旋彈簧,其特征在于:所述螺旋彈簧的彈性體上包裹有多段相互分離的橡膠包膜。
進(jìn)一步優(yōu)選,所述螺旋彈簧的整個(gè)彈性體上均包裹有橡膠包膜,該橡膠包膜在每個(gè)節(jié)距單元內(nèi)是分離的。
進(jìn)一步優(yōu)選,所述螺旋彈簧的部分彈性體上包裹有橡膠包膜,該橡膠包膜在每個(gè)節(jié)距單元內(nèi)是分離或連接在一起的。
進(jìn)一步優(yōu)選,所述螺旋彈簧為壓縮彈簧、拉伸彈簧或扭轉(zhuǎn)彈簧。
進(jìn)一步優(yōu)選,所述螺旋彈簧的材質(zhì)為彈簧鋼或銅合金。
本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且效果顯著,能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)隔振與減振的雙重效果,并且有效解決了以下問(wèn)題:1、可以解決純鋼彈簧阻尼性能差的缺點(diǎn);2、可以彌補(bǔ)純橡膠彈簧倔強(qiáng)系數(shù)太小的缺點(diǎn);3、可以解決橡膠復(fù)合彈簧形變量小、共振頻率大的缺點(diǎn)。
附圖說(shuō)明
圖1是橡膠完全包膜式彈簧阻尼減震器的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是橡膠部分包膜式彈簧阻尼減震器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中:1、螺旋彈簧,2、橡膠包膜。
具體實(shí)施方式
結(jié)合附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的具體內(nèi)容。
實(shí)施例1
在彈簧鋼制螺旋彈簧1的整個(gè)彈性體上均包裹有橡膠包膜2,該橡膠包膜2在每個(gè)節(jié)距單元內(nèi)是分離的,該阻尼減震器的用法和普通彈簧鋼制螺旋彈簧的用法一樣,并且具有較好的阻尼功能。
實(shí)施例2
如圖2所示,根據(jù)使用環(huán)境及減震環(huán)境要求的不同,可以在彈簧鋼制螺旋彈簧1的部分彈性體上包裹橡膠包膜2。該橡膠包膜2在每個(gè)節(jié)距單元內(nèi)是分離的、也可以連接在一起的。即部分包橡膠膜、部分不包橡膠膜;也可以借鑒橡膠復(fù)合彈簧,部分圈彈簧之間粘接在一起。
該結(jié)構(gòu)產(chǎn)品中橡膠包膜能夠?qū)崿F(xiàn)阻尼功能,橡膠是吸振材料的首選;內(nèi)部的彈簧鋼制螺旋彈簧實(shí)現(xiàn)隔振功能,鋼制彈簧也是隔振結(jié)構(gòu)的首選。二者合二為一,可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)吸振與隔振的要求。其中的橡膠層的厚度,可以根據(jù)需要而改變。
以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理,主要特征和優(yōu)點(diǎn),在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下,本發(fā)明還有各種變化和改進(jìn),這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍。