自适应减振支座.pdf

一种机械技术领域的自适应减振支座，包括：基座、左弹簧、左滑块、右滑块、右弹簧和圆柱。基座内的左弹簧、左滑块、圆柱、右滑块和右弹簧组成一个变刚度机构，左弹簧位于左滑块的左侧垂直面与基座的左侧内壁之间，右弹簧位于右滑块的右侧垂直面与基座的右侧内壁之间，圆柱居中地被左、右滑块的曲面所支撑。本发明的支座的等效刚度随着垂直方向压缩位移的增加而减小，有利于被减振对象用四个同样的支座支撑时的受力平衡；更重要的是，由于等效刚度与垂直方向压缩位移的非线性，共振条件被破坏，从而提高了减振系统的动态性能。

1、  一种自适应减振支座，包括基座(1)、左滑块(3)、圆柱(4)、右滑块(5)，其特征在于，左弹簧(2)和右弹簧(6)，左弹簧(2)、右弹簧(6)相同，基座(1)内的左弹簧(2)、左滑块(3)、圆柱(4)、右滑块(5)和右弹簧(6)组成一个变刚度机构，左弹簧(2)位于左滑块(3)的左侧垂直面与基座(1)的左侧内壁之间，右弹簧(6)位于右滑块(5)的右侧垂直面与基座(1)的右侧内壁之间，圆柱(4)居中地被左、右滑块(5)的曲面所支撑。

2、  根据权利要求1所述的自适应减振支座，其特征是，基座(1)的外轮廓为梯形，左、右侧内壁垂直于光滑的水平内底面。

3、  根据权利要求1所述的自适应减振支座，其特征是，左滑块(3)和右滑块(5)是柱体，左滑块(3)的左侧面与基座(1)的左侧内壁平行，与自身的底面垂直，左滑块(3)的底面光滑，右侧面为光滑曲面。

4、  根据权利要求1或者3所述的自适应减振支座，其特征是，左滑块(3)右侧光滑曲面的法向面与左滑块(3)底面的夹角连续变化、逐渐减小，夹角的起始值的最大值小于90°，而终值的最小值大于0°。

5、  根据权利要求1或者3所述的自适应减振支座，其特征是，左滑块(3)和右滑块(5)为镜面对称，左滑块(3)的右表面是一光滑曲面，右滑块(5)的左表面也是一光滑曲面。

6、  根据权利要求1或者3所述的自适应减振支座，其特征是，左滑块(3)和右滑块(5)的下表面光滑，能在基座(1)的内底面滑动。

自适应减振支座
技术领域
本发明涉及的是一种机械技术领域的装置，具体是一种自适应减振支座。
背景技术
为了提高隔振平台的稳定性，一般采用四点对称支撑方式。由于三点即可决定一个平面，因此一旦制造误差过大或重心偏离几何中心过大，那么实际支撑点将只有三个，并且在振动力的作用下有可能影响隔振平台的稳定性。此外，当隔振系统的刚度固定并且阻尼很小时，隔振平台在固有频率处容易发生共振。
经对现有技术的文献检索发现，中国实用新型专利公开号：CN2345580Y，公开日为1999年10月27日，实用新型名称为：高度可调盆式橡胶支座，该专利自述为：一种高度可调节的桥梁用盆式橡胶支座，其特点是支座的上、下支座板之间有内螺旋钢衬板和外螺旋钢衬板啮合而成的中间衬板。支座安装后，其高度可以在一定范围之内调节，以适应桥梁使用要求。该支座的优点是高度可以在一定范围之内调节，但是需要人工操作，各支座受力均匀性难以保证。同时，该类型的橡胶制作刚度稳定，在共振频率处容易发生共振。
发明内容
为了克服上述现有技术中的不足，本发明提供一种具备非线性刚度、高度能自适应调节的支座，利用滑块的曲率变化，实现整体机构等效刚度的变化，并且由于刚度随着垂直方向压缩位移的增加而下降，因此当四个支座受力不均时刚度和压缩位移能自适应调节从而改善各个支座的受力均匀性。
本发明是通过以下技术方案实现的，包括：基座、左弹簧、左滑块、右滑块、右弹簧和圆柱。基座内的左弹簧、左滑块、圆柱、右滑块和右弹簧组成一个变刚度机构。左弹簧位于左滑块的左侧垂直面与基座的左侧内壁之间，右弹簧位于右滑块的右侧垂直面与基座的右侧内壁之间，圆柱居中地被左、右滑块的曲面所支撑，圆柱的上方可以安放减振对象。
其中，基座的外轮廓为梯形，左、右侧内壁垂直于光滑的水平内底面；左、右滑块的形状为镜面对称，左、右弹簧大小和性能相同；左滑块和右滑块的下表面光滑，可以在基座的内底面滑动；左滑块的右表面是一光滑曲面，右滑块的左表面也是一光滑曲面。
左滑块和右滑块的光滑曲面经特殊设计以获得非线性等效刚度。以左滑块右侧光滑曲面为例，由上至下，曲面的法向面与左滑块底面的夹角逐渐减小，于是圆柱与曲面之间的作用力方向趋于左弹簧的压缩方向，所以支座的等效刚度逐渐减小。夹角的起始值和终值和变化方式视具体应用要求而定，起始值最大值小于90°，而终值的最小值大于0°。为避免等效刚度突变，曲面的法向面与滑块底面的夹角为连续变化。右滑块左侧光滑曲面与左滑块右侧光滑曲面镜面对称。
与现有技术相比，本发明的支座的等效刚度随着垂直方向压缩位移的增加而减小，有利于被减振对象用四个同样的支座支撑时的受力平衡；更重要的是，由于等效刚度与垂直方向压缩位移的非线性，共振条件被破坏，从而提高了减振系统的动态性能。
附图说明
图1为本发明结构示意正视图
具体实施方式
如图1所示，本发明包括：基座1、左弹簧2、左滑块3、圆柱4、右滑块5和右弹簧6。基座1内的左弹簧2、左滑块3、圆柱4、右滑块5和右弹簧6组成一个变刚度机构，左弹簧2位于左滑块3的左侧垂直面与基座1的左侧内壁之间，右弹簧6位于右滑块5的右侧垂直面与基座1的右侧内壁之间；一般情况下，圆柱4居中地被左、右滑块5的曲面所支撑，圆柱4的上方可以安放减振对象。
基座1的外轮廓为梯形，左、右侧内壁垂直于光滑的水平内底面。
左弹簧2、右弹簧6大小、性能的技术参数相同。
左滑块3、右滑块5的形状为镜面对称，左滑块3和右滑块5的下表面光滑，可以在基座1的内底面滑动；左滑块3的右表面是一光滑曲面，右滑块5的左表面也是一光滑曲面。
左滑块3和右滑块5是柱体，左滑块3的左侧面与基座1的左侧内壁平行，与自身的底面垂直。
左滑块3右侧光滑曲面的法向面与左滑块3底面的夹角连续变化、逐渐减小，夹角的起始值的最大值小于90°，而终值的最小值大于0°。
左滑块3和右滑块5的光滑曲面经特殊设计以获得非线性等效刚度。以左滑块3右侧光滑曲面为例，由上至下，曲面的法向面与左滑块3底面地夹角连续变化、逐渐减小，于是圆柱4与曲面之间的作用力方向趋于左弹簧2的压缩方向，所以支座的等效刚度逐渐减小。夹角的起始值的最大值小于90度，而终值的最小值大于0度。