气动准零非线性隔振器的刚度特性与参数调控

发布时间：2024-03-08 05:08

　　针对大载荷、低动态频率的机械装备的隔振需求,提出了气动准零刚度非线性隔振技术方案,利用气体负压为静载、波纹管结构提供动刚度,实现了隔振装置的高静态低动态刚度特性。阐述了光滑型气动准零隔振器的结构及工作原理,根据气体状态方程推导了隔振装置的非线性刚度理论模型。为了得到符合设计要求的刚度特性,分别研究了气体占比与初始压强等参数对隔振装置刚度特性的调控规律,发现了合理的气/液比例,既可以实现较低的动态刚度,同时起到大幅振动下位移限位的效果。探讨了过载加速度对隔振系统固有特性的影响,研究发现,过载的存在使得隔振静平衡位置偏离设计的平衡点,因此其线化系统固有频率会发生较明显的变化,这是工程设计根据实际情况需要考量的一点。

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【部分图文】：

图2缸体内部氮气气体占比α对恢复力曲线的影响（β=0.1,PN=0.5MPa)

由图2和图4可以看出，在位移零值处，恢复力并非为零，而是往上有一定程度的偏移，该偏移程度决定了隔振装置的零位移承载能力，偏移越大意味着隔振器的承载能力越强。这就解决了现有非线性隔振技术中因低刚度所造成的大静变形问题，即在较小的静变形位移下即可实现大承载，对于安装空间狭小有限的设备....

图3缸体内部氮气气体占比α对刚度值的影响（β=0.1,PN=0.5MPa)

图3缸体内部氮气气体占比α对刚度值的影响（β=0.1,PN=0.5MPa)图5波纹管内部气体占比β对刚度值的影响（α=0.1,PN=0.5MPa)

图4波纹管内部气体占比β对恢复力曲线的影响（α=0.1,PN=0.5MPa)

图4波纹管内部气体占比β对恢复力曲线的影响（α=0.1,PN=0.5MPa)结合图2和图4可以发现：波纹管内部气体占比影响着坐标左边，即隔振器拉伸时的非线性程度；缸体内部气体占比决定坐标右侧，即隔振器在压缩时的非线性程度。二者几乎是非耦合的，因此可以根据隔振目标需求，单独设计合....

图5波纹管内部气体占比β对刚度值的影响（α=0.1,PN=0.5MPa)

图6继续考察了缸体内部气体压强对隔振装置刚度特性的影响，发现该压强越大，隔振装置的承载能力就越高。如在外部油气压强PN=0.5MPa时，在零值位移处即可承载890N。3.2缸体气体弹性对低动态刚度的影响

本文编号：3922055