[发明专利]拉伸式准零刚度隔振器及其实现方法

摘要

本发明涉及一种拉伸式准零刚度隔振器及其实现方法，该隔振器是负刚度机构并联正刚度主弹簧而成的，其中负刚度机构是由拉伸弹簧、连杆、滑块和导轨组成，能在垂直方向产生负刚度，并且能够避免压缩弹簧发生失稳的缺点，在水平方向微调时能够保证结构左右对称。根据正负刚度相消原理，负刚度机构并联正刚度弹簧后，隔振器在平衡位置处的刚度接近零，固有频率也接近于零，使得开始隔振频率大大减小，增大隔振区间，具有隔离低频或超低频振动的能力。该隔振器结构简单，结构紧凑，便于装配和调试，在汽车、精密仪器、敏感设备、精密加工、航空航天工程等领域具有一定的工程应用价值。

主权项

1.一种拉伸式准零刚度隔振器的实现方法，其特征在于：拉伸式准零刚度隔振器包括基座、主弹簧、调节螺母、螺栓座、套盖、载物台、拉伸弹簧、连杆、滑块、导轨、横杆、上铰链座、侧铰链座以及支撑座；所述基座中部安装有所述螺栓座和用以调节所述主弹簧上下移动的所述调节螺母；所述主弹簧为正刚度弹簧，所述主弹簧的上下两端分别由套盖与调节螺母定位支撑；所述套盖安装于用以放置被隔振物体的所述载物台的底部中心；所述拉伸弹簧、连杆、滑块以及导轨组成负刚度机构，所述连杆的一端通过侧铰链座与所述载物台连接，另一端通过上铰链座与所述滑块连接，所述滑块设置于所述导轨上，用以在所述导轨上左右滑动；所述横杆固定于两个滑块上，用以使两个滑块同时运动；还包括用以调节拉伸弹簧的变形量的微分头微调装置，所述微分头微调装置包括一微分头；所述负刚度机构中的拉伸弹簧的一端通过固定座与所述横杆连接，所述拉伸弹簧的另一端为微分头微调装置，所述拉伸弹簧的另一端通过连接块与所述微分头连接，所述微分头固定于所述横杆上；所述导轨安装在所述支撑座上，所述支撑座固定于所述基座上；实现方法具体包括以下步骤：步骤S1：将一重量为mg的被隔振物体放置在所述载物台上，所述载物台向下运动，所述主弹簧压缩，所述滑块在连杆的作用下向外移动，所述拉伸弹簧被拉长；步骤S2：所述主弹簧底端支撑的调节螺母经过调节上下移动，调节所述主弹簧的上下位置，使所述连杆保持在水平位置，保证系统处于平衡位置；步骤S3：旋转所述微分头微调所述拉伸弹簧的拉伸量，起微调作用，保证系统的准零刚度特性；所述被隔振物体的重量由所述主弹簧承受，所述拉伸弹簧不起支撑作用，隔振器处于平衡位置。