[发明专利]一种可实现变刚度的强非线性吸振器

说明书

本发明公开了一种可实现变刚度的强非线性吸振器，包括支撑部、传动部、减振部和控制部；支撑部包括连接座、两个铰链座、导轨传动部包括两个齿轮、两个转动臂和两个连接轴；减振部包括两个线性弹簧和质量块；控制部包括电机、微控制器和加速度传感器；该可实现变刚度的强非线性吸振器质量轻、可以实现全频带减振，且具有自调刚度能力能够使其适应激振力大小的变化，大幅提高其鲁棒性。

技术领域

本发明属于减振技术领域，特别涉及一种可实现变刚度的强非线性吸振器。

背景技术

在航空航天领域中，飞行器所承受的载荷比较复杂，往往包含多个频率成分，其幅值大小也会不断发生变化；除此之外，飞行器轻质化的要求对减振器质量也有限制。传统的被动式线性/弱非线性减振器往往质量较大且只能实现窄带减振，而半主动式线性/弱非线性减振器需要很强的频率跟踪能力且单个减振器仅能跟踪一个频率；主动式减振器需要额外的能源供应装置和控制器，较大增加原系统的质量、占用过多空间且成本较高；这些减振器在航空航天领域的应用受到很大限制。

发明内容

本发明的目的是提供一种可实现变刚度的强非线性吸振器。

为此，本发明技术方案如下：

一种可实现变刚度的强非线性吸振器，包括支撑部、传动部、减振部和控制部；

支撑部包括连接座、两个铰链座、导轨；连接座以可拆卸的方式固定在需要减振的系统上；两个铰链座的上端根据刚度调节范围以左右对称的方式固结在连接座底面上，铰链座的下部呈倒凹槽型，且在倒凹槽的两个侧壁上形成等高的两个通孔；导轨的上端垂直固定在连接座的中部；

传动部包括两个齿轮、两个转动臂和两个连接轴；两个连接轴分别穿过两个齿轮的中心孔并通过铰链座下端的通孔将两个齿轮分别固定在左右两个铰链座下端的倒凹槽内，且两个齿轮相互啮合；连接轴的一端沿轴向设有凹槽，并以键连接的方式与齿轮连接，连接轴的另一端固结在转动臂的上端，转动臂的下端设有通孔；

减振部包括两个线性弹簧和质量块；质量块的上表面设有两个吊耳，且两个吊耳关于质量块的中心对称，质量块的中心形成有与导轨相配合的中心孔，导轨的下端穿过质量块的中心孔使质量块沿导轨上下运动；线性弹簧的一端挂在一个转动臂下端的通孔上；线性弹簧的另一端挂在与转动臂同侧的质量块的吊耳上；

控制部包括电机、微控制器和加速度传感器；微控制器和加速度传感器均固定在连接座的下表面，电机设置在连接座的下表面，电机的输出轴通过联轴器与其中一个连接轴带有凹槽的一端相连；加速度传感器和电机均连接到微控制器上；加速度传感器用来检测振幅信号，并将振幅信号传送给微控制器，微控制器根据接收的振幅信号驱动电机向齿轮提供转矩。

所述的齿轮的材质为钛合金或铝合金。

所述的导轨的表面设有涂层。

所述的涂层为聚四氟乙烯。

与现有技术相比，该可实现变刚度的强非线性吸振器质量轻、可以实现全频带减振，且具有自调刚度能力能够使其适应激振力大小的变化，大幅提高其鲁棒性。

附图说明

图1为本发明提供的可实现变刚度的强非线性吸振器的正视图。

图2为本发明提供的可实现变刚度的强非线性吸振器局部结构示意图。

图3为本发明提供的可实现变刚度的强非线性吸振器的仰视图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步的说明，但下述实施例绝非对本发明有任何限制。

如图1-3所示，该可实现变刚度的强非线性吸振器包括支撑部、传动部、减振部和控制部；