[发明专利]一种四自由度并联晶振减振装置及减振方法

权利要求书

1.一种四自由度并联晶振减振装置，其特征在于，包括固接在振动基体上的静平台、以及在静平台上方用于安装晶振的动平台，所述静平台和动平台之间通过4个相同的运动支链连接，在所述静平台和动平台之间还连接有若干根用于支撑动平台的弹簧；

其中，4个相同的运动支链中，每个运动支链由上虎克铰、第二连接杆、磁正刚度机构、第一连接杆和下虎克铰依次连接构成；上虎克铰安装在动平台上，下虎克铰安装在静平台上；上、下虎克铰分别通过第二连接杆、第一连接杆与磁正刚度机构的两端相连。

2.根据权利要求1所述的四自由度并联晶振减振装置，其特征在于：所述下虎克铰与上虎克铰包括分别连接在静平台和动平台上的纵轴，和与纵轴上垂直固接在一起的横轴，其中，每个运动支链的下虎克铰横轴与上虎克铰横轴平行，以确保Z向减振时装置不被卡死；且每个运动支链的下虎克铰纵轴与上虎克铰纵轴不平行，以确保运动支链不会绕自身轴线转动；磁正刚度机构的轴线与对应上、下虎克铰的横轴垂直。

3.根据权利要求1所述的四自由度并联晶振减振装置，其特征在于：每个运动支链中的磁正刚度机构包括圆筒，及自圆筒内底部自下而上依次设置的第一磁铁、第三磁铁和第二磁铁；其中，第一磁铁连接第一连接杆，第二磁铁固定连接在磁铁安装座上，磁铁安装座通过销头卡装在圆筒的档位孔内；第三磁铁连接在贯穿进第二磁铁中心孔的第二连接杆端部，且其能够沿圆筒内壁上下滑动。

4.根据权利要求3所述的四自由度并联晶振减振装置，其特征在于：所述第一磁铁、第二磁铁、第三磁铁共轴线。

5.根据权利要求3所述的四自由度并联晶振减振装置，其特征在于：所述磁铁安装座为开有中心孔的圆环状结构，在圆环的外周上设有3个销头；与其相配合的圆筒周壁上均布有3个轴向的滑动槽，沿每个滑动槽一侧的圆筒壁径向开有若干个上下分布的档位孔。

6.根据权利要求5所述的四自由度并联晶振减振装置，其特征在于：若干个档位孔沿圆筒壁径向水平分布，其根端为圆弧形，圆弧直径大于其与滑动槽连接端的开孔孔径。

7.根据权利要求3所述的四自由度并联晶振减振装置，其特征在于：所述第二磁铁和磁铁安装座均为环形结构，且两者的内径都大于第二连接杆的直径。

8.根据权利要求3所述的四自由度并联晶振减振装置，其特征在于：所述圆筒、第一连接杆、第二连接杆和磁铁安装座均为采用非磁性材料。

9.一种利用所述四自由度并联晶振减振装置减振方法，其特征在于：包括下述步骤：

1)将第一连接杆固接在圆筒闭合的一端，形成第一组合体Ⅰ；将第三磁铁固定安装在第二连接杆一端，形成第二组合体Ⅱ；将第二磁铁固定安装在磁铁安装座上，形成第三组合体Ⅲ；

2)将第一磁铁固定安装在第一组合体Ⅰ中圆筒的内底部；将第二组合体Ⅱ放入第一组合体Ⅰ中的圆筒内，且第二组合体Ⅱ中的第二连接杆伸出圆筒外；

3)将第三组合体Ⅲ中的磁铁安装座套在第二连接杆上，使磁铁安装座的3个销头相配合地装在第一组合体Ⅰ中圆筒的3个滑动槽内，使之能够自由移动；当磁铁安装座移动到圆筒的档位孔处时，转动磁铁安装座，使销头卡进档位孔圆形孔内；

4)组装后的第一组合体Ⅰ、第二组合体Ⅱ、第三组合体Ⅲ全都共轴线；

5)调整弹簧的长度和刚度使第三磁铁位于第一磁铁和第二磁铁正中位置，其受到两个排斥力F₂₃＝F₁₃；其中，F₂₃为第二磁铁对第三磁铁的排斥力；F₁₃为第一磁铁对第三磁铁的排斥力；

6)当第三磁铁向上或向下振动时，则F₂₃＞F₁₃或F₂₃＜F₁₃，当第三磁铁接近第一磁铁或接近第二磁铁时，合力F₁₃-F₂₃或F₂₃-F₁₃迅速增大，从而使支链迅速获得能使减振装置抵抗冲击的刚度。