阅读说明：本技术 一种变刚度橡胶阻尼减振器 (Variable-rigidity rubber damping shock absorber ) 是由 韩锦桐 卢崇劭 姚红良 朱清玉 于 2020-05-22 设计创作，主要内容包括：本申请涉及振动抑制技术领域,具体公开了一种变刚度橡胶阻尼减振器,减振器包括设有竖直通孔的内套筒,以及,套设在内套筒外部的橡胶阻尼体、压套和锁紧部件,其中：内套筒底部水平延伸有第一延伸部；橡胶阻尼体抵止于第一延伸部上；压套安装于橡胶阻尼体与锁紧部件之间；锁紧部件与内套筒的上端外围固定连接。本申请的变刚度橡胶阻尼减振器,结构精简且成本低,具有非常高的可靠性,具备较宽的减振频带,具有自复位效果好、便于装卸与维修等诸多优点,弥补了被动吸振方法抑振频带窄的不足,也解决了主动吸振方法的高成本、结构复杂、质量大等缺点。(The application relates to the technical field of vibration suppression, specifically discloses a become rigidity rubber damping shock absorber, shock absorber is including the inner skleeve that is equipped with vertical through-hole to and, the cover is established at the outside rubber damping body of inner skleeve, is pressed cover and locking part, wherein: a first extension part horizontally extends from the bottom of the inner sleeve; the rubber damping body is abutted against the first extending part; the pressing sleeve is arranged between the rubber damping body and the locking component; the locking component is fixedly connected with the periphery of the upper end of the inner sleeve. The variable-stiffness rubber damping shock absorber is simple in structure, low in cost, very high in reliability, wide in damping frequency band, good in self-resetting effect, convenient to assemble, disassemble and maintain and the like, overcomes the defect that a passive shock absorption method is narrow in damping frequency band, and also overcomes the defects of high cost, complex structure, large mass and the like of an active shock absorption method.)

一种变刚度橡胶阻尼减振器

技术领域

本发明涉及振动抑制技术领域，尤其涉及一种变刚度橡胶阻尼减振器。

背景技术

大型的航空航天飞行器部件在使用过程中由于位姿变化、速度变化，经常会使飞行器发生机构振动，而且由于飞行器的速度和载重要求越来越高，导致一些飞行器部件之间结构动力学产生更加剧烈的耦合振动，不仅使飞行器部件疲劳，寿命减少，还会产生噪声，严重时甚至发生断裂。因此，航空航天飞行器部件具有振动条件复杂，工作条件恶劣，振动非线性等特点。

减振器被广泛的应用于航空航天飞行器，来实现抑振的目的，现有的方案有被动式和主动式。传统的被动式动力吸振器通采用线性吸振器形式，其结构简单，且当固有频率与激励频率相同时抑振性能明显，已在航空航天减振方面得到了广泛的应用，但由于其减振频带范围窄，导致激励频率变化时减振效果发生退化。主动式在前者基础上增加了主控制力，使其获得了更好的宽频带抑振性能，但主动式吸振器系统质量大、结构复杂、成本高、可靠性差，且需要另外的能量供给，这并不适合内部空间紧张的航空航天飞行器。

所以获得一种结构简单紧凑、通用性强、抗冲击性强、弹性元件刚度易于调节的吸振器来抑制航空航天飞行器部件的振动势在必行。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明实施方式提供一种变刚度橡胶阻尼减振器。

一种变刚度橡胶阻尼减振器，包括设有竖直通孔的内套筒，以及，套设在内套筒外部的橡胶阻尼体、压套和锁紧部件，其中：

内套筒底部水平延伸有第一延伸部；

橡胶阻尼体抵止于第一延伸部上；

压套安装于橡胶阻尼体与锁紧部件之间；

锁紧部件与内套筒的上端***固定连接。

进一步的，减振器还包括支座，支座套设在橡胶阻尼体的外壁面。

进一步的，橡胶阻尼体外壁周向开设环形凹槽，支座嵌套于环形凹槽内。

进一步的，压套外边缘向下延伸形成第二延伸部，第二延伸部与橡胶阻尼体外壁接触连接。

进一步的，锁紧部件与内套筒的上端***螺旋固定连接。

进一步的，锁紧部件为带锁紧槽的圆螺母。

进一步的，减振器还包括螺钉，锁紧部件上开设竖直方向的螺纹通孔，螺钉安装在螺纹通孔内。

进一步的，竖直通孔呈阶梯状。

进一步的，内套筒、橡胶阻尼体、压套以及锁紧部件的横截面为圆环形。

进一步的，橡胶阻尼体为丁腈橡胶。

本发明的变刚度橡胶阻尼减振器，结构精简且成本低，具有非常高的可靠性，另一方面，能够根据航空飞行器等设备中振动部件的振动情况调整不同的刚度，具备较宽的减振频带，具有自复位效果好、便于装卸与维修等诸多优点，弥补了被动吸振方法抑振频带窄的不足，也解决了主动吸振方法的高成本、结构复杂、质量大等缺点。同时，可安装在设备多个位置，根据部件固有频率对应调整减振器的减振频率，具备通用性，减少备件数量和种类，进一步降低成本。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1为根据本发明实施方式的变刚度橡胶阻尼减振器的结构示意图；

图2为根据本发明实施方式的变刚度橡胶阻尼减振器的剖面示意图；

图3为根据本发明实施方式的变刚度橡胶阻尼减振器的安装示意图；

其中：1-内套筒、101-第一延伸部、2-橡胶阻尼体、3-压套、301-第二延伸部、4-锁紧部件、5-支座。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施方式，都属于本发明的保护范围。

本发明提供一种变刚度橡胶阻尼减振器，如图1与图2所示，包括设有竖直通孔的内套筒1，以及，套设在内套筒1外部的橡胶阻尼体2、压套3和锁紧部件4，其中：内套筒1底部水平延伸有第一延伸部101；橡胶阻尼体2抵止于第一延伸部101上；压套3安装于橡胶阻尼体2与锁紧部件4之间；锁紧部件4 与内套筒1的上端***固定连接。优选的，第一延伸部101的外周形状与橡胶阻尼体2底面形状相匹配，对橡胶阻尼体2进行位置限定。

本发明实施例中橡胶阻尼体2，具有质量轻、比强度高、比模量高的特点，且具有抗疲劳、抗冲击、阻尼高、可设计性强等一系列优点，非常适用于减振方案中。橡胶阻尼体2与骨架材料(内套筒1、压套3、锁紧部件4)复合制成的减振器能够消除振动源产生的振动冲击和噪音的传播。本实施例中内套筒1、压套3、锁紧部件4选用具有一定硬度的金属，例如硬铝。橡胶阻尼体2先用丁腈橡胶，丁腈橡胶相对来说具备较佳的阻尼特性，也具有良好的工艺性，成本也较低，是一个性价比高的选择。同时，在胶料中加入一定量的软化剂(如松油软化剂、脂肪油软化剂等)，使得其中的各配合剂(如硫化剂、助促进剂，阻燃剂等)能够均匀分布，降低能耗和缩短加工时间。加入抗氧化剂(如T501， BHT264，防老剂SP-P等)可以使得其抗氧、抗臭氧性能提升，延缓其老化的速度。调整丁腈橡胶的组分，也能够调整出适当的阻尼，有利于越过共振区，衰减高频振动和噪音。其阻尼比随着橡胶硬度的提高而增加，一般在0.05-0.15，冲击刚度高于静刚度和动刚度，有利于冲击变形。

本发明实施例中橡胶阻尼体2、压套3、锁紧部件4均套设在内套筒1外部，且均位于第一延伸部101的上方，为实现减振效果，橡胶阻尼体2、压套3、锁紧部件4以及内套筒1之间均应当紧密接触，实现振动能量的直接传导，橡胶阻尼体2的材质为橡胶，具备良好的形变性能，当振动能量传导到本实施例的变刚度橡胶阻尼减振器时，橡胶阻尼体2的形变以及各部件的摩擦共同进行耗能，实现减振的目的，同时具备较佳的抗冲击性。

锁紧部件4与内套筒1的上端***固定连接，对压套3和橡胶阻尼体2进行限位，使压套3和橡胶阻尼体2不会在内套筒1轴线方向发生移动。橡胶阻尼体2的形变影响其刚度，即位于第一延伸部101与压套3之间的橡胶阻尼体2 的形变效果不同，就会改变整个减振器的刚度。通过调节锁紧部件4在内套筒1 上的位置，就可以调整锁紧部件4与第一延伸部101之间的尺寸，继而调节位于这部分空间中的橡胶阻尼体2的压缩效果，最终实现减振器的刚度变化。即当振源频率发生改变时，直接调节锁紧部件4就可以实现刚度调节，而不用更换橡胶阻尼体2，也不用更换整个减振器。结构尺寸完全相同的多个减振器分别安装在设备的不同位置，可将锁紧部件4在内套筒1轴线方向上采用不同高度的安装，实现对应减振器中橡胶阻尼体2的形变效果不一，实现不同刚度的多个减振器，继而通过阻尼减振原理(固体振动时，使固体振动的能力尽量耗散在阻尼层中的过程，即阻碍物体运动、并把物体动能转化为其他可耗散能量的过程)，有效吸收振动物体的冲击能量，防止振动物体的局部加速度过大而被损坏。本发明方案的减振器减振效果好且体积小，最为适用于航空航天飞行器的减振。

本实施例的变刚度橡胶阻尼减振器，结构精简且成本低，具有非常高的可靠性，另一方面，能够根据航空飞行器等设备中振动部件的振动情况调整不同的刚度，具备较宽的减振频带，具有自复位效果好、便于装卸与维修等诸多优点，弥补了被动吸振方法抑振频带窄的不足，也解决了主动吸振方法的高成本、结构复杂、质量大等缺点。同时，可安装在设备多个位置，根据部件固有频率对应调整减振器的减振频率，具备通用性，减少备件数量和种类，进一步降低成本。

具体的，如图1与图2所示，本发明实施例的变刚度橡胶阻尼减振器还包括支座5，支座5套设在橡胶阻尼体2的外壁面。支座5用于对橡胶阻尼体2位置进行固定，支座5上开设有安装孔，通过安装孔将整个减振器安装在需要减振的部件上。安装方式可选择用螺钉、螺母、垫圈的方式进行固定。优选的，为保证减振器在减振过程中结构牢固稳定，本实施例中的橡胶阻尼体2外壁周向开设环形凹槽，支座5嵌套于环形凹槽内，使支座5箍紧橡胶阻尼体2。本发明实施例中也可在橡胶阻尼体2外壁开设部分凹槽，在支座5对应位置设计与凹槽形状、尺寸相匹配的凸出部分，与凹槽匹配固定。本实施例中不限定凹槽的长度、宽度和深度，本领域技术人员根据经验设计即可。

具体的，如图1与图2所示，压套3外边缘向下延伸形成第二延伸部301，第二延伸部301与橡胶阻尼体2外壁接触连接。第二延伸部301对橡胶阻尼体2 有一定的包覆效果，对橡胶阻尼体2的形变产生影响。优选的，本实施例中的第二延伸部301在竖直方向的长度可以根据减振需求进行设定，从而根据减振器在设备上的安装位置，选取具有对应长度第二延伸部301的压套3进行组装，成为符合该部位减振需求的减振器。

具体的，本发明实施例中的锁紧部件4与内套筒1的上端***螺旋固定连接。螺旋过程可以手动调节压套3以及橡胶阻尼体2的位置空间，将锁紧部件4 上下螺动，实现减振器中橡胶阻尼体2的刚度调整。本实施例中的内套筒1的上端***设置一段螺纹，与锁紧部件4上设置的螺纹相匹配，本实施例中的锁紧部件4可为圆螺母。优选的，本实施例中的锁紧部件4为带锁紧槽的圆螺母，当锁紧部件4向下螺动到内套筒1的预定位置时，可在该带锁紧槽的圆螺母(或称为槽圆螺母)上开设竖直方向的螺纹孔，通过螺钉向下螺动，使锁紧部件4发生形变，从而将锁紧部件4和内套筒1进行固定，也使橡胶阻尼体2、压套3、锁紧部件4相互压紧，防止振动过久部件松散而影响减振效果。本实施例中的螺钉采用不锈钢材质制成，或者其它性能稳定且硬度高的金属材质制成。

具体的，本发明实施例中的内套筒1上开设的竖直通孔呈阶梯状，其上端部口径偏小，下部口径偏大，如图3所示，除通过支座5对减振器进行固定之外，还可通过螺钉、螺母以及垫片对内套筒1的上端部进行固定，使减振器的固定效果更好、更稳定。

具体的，如图1与图3所示，本发明实施例中的内套筒1、橡胶阻尼体2、压套3以及锁紧部件4的横截面为圆环形。通过螺钉、螺母以及垫片将减振器和振源部件安装为一体，整体结构设计合理、占用空间小，且结构精简、成本低，安装和拆卸都非常方便，便于大规模生产制造；其还具有很强的可维护性，在一个航天飞行器中只通过本发明这一种减振器，通过不同减振频率的调整，安装在对应的位置上即可，具备通用性，减少了备件的数量和种类。

应当指出的是，本发明中的“上”“下”“左”“右”“顶”“底”等只是为了描述的方便，不应当理解为对本发明实质内容的限制。

以上借助具体实施方式对本发明做了进一步描述，但是应该理解的是，这里具体的描述，不应理解为对本发明的实质和范围的限定，本领域内的普通技术人员在阅读本说明书后对上述实施方式做出的各种修改，都属于本发明所保护的范围。