水平方向准零刚度隔振器.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115388117A(43)申请公布日2022.11.25(21)申请号202210997204.1(22)申请日2022.08.19(71)申请人北京理工大学地址100081北京市海淀区中关村南大街5号(72)发明人胡晓滢周春燕(74)专利代理机构北京智乾知识产权代理事务所(普通合伙)11552专利代理师王晋(51)Int.Cl.F16F7/10(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图4页(54)发明名称水平方向准零刚度隔振器(57)摘要本发明公开了水平方向准零刚度隔振器，包含：倒摆，包含摆动端与固定端，所述摆动端与承载台以球铰连接，所述固定端与固定台以球铰连接；承载台用于承载仪器，固定台与地基或飞行器、潜水器的机体连接。支撑杆，与所述固定台固定连接，至少三个所述支撑杆以所述倒摆为轴线呈中心对称分布，周向相邻的两根所述支撑杆之间设第一连接梁，每根所述第一连接梁中部与所述倒摆之间均设置第二连接梁。倒摆提供负刚度、至少三组第一连接梁和第二连接梁构成的梁组提供正刚度。通过第一连接梁和第二连接梁构成的梁组实现对载荷水平全周方向的零频隔振，附加阻尼较小，满足高精度设备的水平隔振要求。CN115388117ACN115388117A权利要求书1/1页1.一种水平方向准零刚度隔振器，所述水平方向为与载荷的重力方向垂直的方向，其特征在于，包含：倒摆，包含摆动端与固定端，所述摆动端与承载台以球铰连接，所述固定端与固定台以球铰连接；支撑杆，与所述固定台固定连接，至少三个所述支撑杆以所述倒摆为轴线呈中心对称分布，周向相邻的两根所述支撑杆之间设第一连接梁，每根所述第一连接梁中部与所述倒摆之间均设置第二连接梁；其中，所述第二连接梁与所述倒摆的连接点将所述倒摆分为长度为l1和l2的两段，根据载荷的大小调节l1与l2的比例。2.根据权利要求1所述的水平方向准零刚度隔振器，其特征在于，所述支撑杆的轴线方向与所述倒摆的轴线方向平行；且所述第一连接梁和第二连接梁与所述支撑杆的轴线垂直。3.根据权利要求2所述的水平方向准零刚度隔振器，其特征在于，所述第二连接梁与所述第一连接梁垂直。4.根据权利要求1至3任一项所述的水平方向准零刚度隔振器，其特征在于，所述倒摆包含轴线重合且首尾连接的第一段和第二段，其中：所述第一段，包含第一首端和第一尾端，所述第一首端作为所述倒摆的摆动端、与承载台以球铰连接，所述第一尾端与所述倒摆的第二段连接；所述第二段，包含第二首端和第二尾端，所述第一首端与所述倒摆的第一段连接，所述第二尾端作为所述倒摆的固定端、与第固定台以球铰连接。5.根据权利要求4所述的水平方向准零刚度隔振器，其特征在于，倒摆的第一段与第二段通过连接件连接，所述第二段与所述连接件固定连接，所述第一段与所述连接件通过螺纹连接，通过改变所述螺纹连接的连接长度改变所述第二段的首端与所述第一段的首端之间的距离；其中，所述第二段的长度为所述l2，所述第二段的首端与所述第一段的首端之间的距离为所述l1。6.根据权利要求5所述的水平方向准零刚度隔振器，其特征在于，所述第二连接梁通过所述连接件与所述倒摆连接。7.根据权利要求6所述的水平方向准零刚度隔振器，其特征在于，所述连接件包含若干翅片，若干所述翅片相对所述第二段的轴线中心对称设置，所述翅片上设置轴线为水平方向的通孔，所述通孔用于与所述第二连接梁连接。8.根据权利要求3所述的水平方向准零刚度隔振器，其特征在于，所述支撑杆为4个。9.根据权利要求8所述的水平方向准零刚度隔振器，其特征在于，所述第一连接梁的长度是所述第二连接梁的长度的二倍，所述第二连接梁连接在所述第一连接梁的中点。10.根据权利要求9所述的水平方向准零刚度隔振器，其特征在于，根据确定所述l1与l2的比例；其中，E为第一连接梁的杨氏模量，I为第一连接梁绕竖直方向的惯性矩，L为第二连接梁的长度，m为载荷的质量，l＝l1+l2。2CN115388117A说明书1/6页水平方向准零刚度隔振器技术领域[0001]本发明涉及减振装置技术领域，尤其涉及水平方向准零刚度隔振器。背景技术[0002]准零刚度隔振器通常通过使用负刚度结构与正刚度结构并联，在平衡位置实现零刚度，因此整体结构的固有频率接近零频，从而实现低频、超低频隔振。高精度航天器、精密仪器等设备都需要隔离来自外界水平方向不同频率的振动。此外，隔振设备的阻尼应当较低，不影响被测结构的阻尼特性。[0003]现有的隔振器水平全周方向很难实现零频隔振，承载范围难以调节，附加阻尼较大，无法满足高精度设备水平隔振的要求。[0004]例如，中国专利文献CN111237372A公开了一种可隔离大振幅低频震动的倒摆式准零刚度隔振器，其通过相对于底板前后摆动的倒摆及位于倒摆前方和