一种飞机用金属摩擦阻尼减震装置及减震方法
阅读说明：本技术 一种飞机用金属摩擦阻尼减震装置及减震方法 (Metal friction damping shock absorption device and method for airplane ) 是由 王明 刘帅 李新军 慎玉安 王全 周晓斌 赵汉超 王俊栋 魏旭东 王鹏 于 2021-08-12 设计创作，主要内容包括：本发明属于航空技术领域,公开了一种飞机用金属摩擦阻尼减震装置及减震方法。所述装置包括：固定连接组件,上截锥弹簧3a,下截锥弹簧3b,摩擦片组件,壳体7,底板11；所述壳体7和底板11通过空心铆钉12固定连接；所述固定连接组件将上截锥弹簧3a、摩擦片组件、下截锥弹簧3b依次固定在壳体7内部,能够在恶劣环境中长时间稳定的发挥阻尼减震作用。(The invention belongs to the technical field of aviation, and discloses a metal friction damping shock absorption device and a shock absorption method for an airplane. The device comprises: the device comprises a fixed connecting assembly, an upper truncated cone spring 3a, a lower truncated cone spring 3b, a friction plate assembly, a shell 7 and a bottom plate 11; the shell 7 and the bottom plate 11 are fixedly connected through a hollow rivet 12; the fixed connection assembly fixes the upper truncated cone spring 3a, the friction plate assembly and the lower truncated cone spring 3b in the shell 7 in sequence, and can play a role in damping stably for a long time in a severe environment.)
技术领域
本发明属于航空技术领域，具体涉及一种飞机用金属摩擦阻尼减震装置及减震方法。
背景技术
对于飞机用仪器仪表减震装置，现有技术中最常采用的是橡胶减震器，橡胶减震器能够吸收振动过程中的势能，产生较好的阻尼效果，但是由于橡胶材料在高温和低温环境长时间工作后易老化的特点，橡胶减震器的减震效率会随时间的增加而明显降低。
发明内容
本发明克服了现有技术中的不足，提供了一种飞机用金属摩擦阻尼减震装置及减震方法，能够在恶劣环境中长时间稳定的发挥阻尼减震作用。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案予以实现。
技术方案一：
一种飞机用金属摩擦阻尼减震装置，所述装置包括：固定连接组件，上截锥弹簧3a，下截锥弹簧3b，摩擦片组件，壳体7，底板11；
所述壳体7和底板11通过空心铆钉12固定连接；
所述固定连接组件将上截锥弹簧3a、摩擦片组件、下截锥弹簧3b依次固定在壳体7内部。
本发明技术方案的特点和进一步的改进为：
(1)所述装置还包括：丝网垫10，所述丝网垫10为环形结构；
所述丝网垫10设置在下截锥弹簧3b和底板11之间。
(2)所述摩擦片组件由上托板4、涨圈5、摩擦片6、、下托板8、衬套9组成；
衬套9安装在上托板4和下托板8之间，涨圈5和摩擦片6安装在衬套9的外侧。
(3)所述固定连接组件由支柱1、螺钉2、销子13组成；
所述固定连接组件将上截锥弹簧3a、摩擦片组件、下截锥弹簧3b依次固定在壳体7内部，具体为：
上托板4和下托板8中心设置有通孔；
支柱1中心制有螺纹通孔，螺钉2自下向上穿过下托板8、衬套9和上托板4，并拧入支柱1的螺纹孔内；
支柱1沿径向设置一个通孔，销子13与该通孔为过盈配合，对螺钉2和支柱1之间的螺纹连接进行防松。
(4)所述摩擦片6由耐磨金属制成，为环形结构，内环面制有一个凹槽，涨圈5安装在凹槽内；摩擦片6在涨圈5的弹性力作用下，外环面与壳体7的内侧紧密贴合。
(5)摩擦片6由3个120°扇形环组成1个完整的环形结构。
(6)截锥弹簧由不锈钢丝制成，弹簧工作圈水平面投影为阿基米德螺旋线，截锥弹簧的小端3/4圈磨平，截锥弹簧的大端末圈为平圈，大端平面与小端平面的平行度偏差不大于0.2mm，同轴度偏差不大于0.5mm。
(7)两个截锥弹簧分别安装在上托板4的上侧和下托板8的下侧，保持预压缩状态；
所述固定连接组件穿过上截锥弹簧3a的中心。
(8)壳体7顶部制孔，固定连接组件从该孔穿出；
支柱1的螺纹孔还可用于安装需减震的仪器仪表。
技术方案二：
一种飞机用金属摩擦阻尼减震装置的减震方法，所述减震方法应用于如技术方案一中所述的减震装置，所述方法包括：
当需减震的仪器仪表发生震动时，支柱1将震动传输至上托板4和下托板8；
安装在上托板4上侧和下托板8下侧的两个截锥弹簧，在震动过程中将震动势能转变为弹性势能，并使摩擦片6在壳体7内部进行往复运动；
安装在上托板4和下托板8之间的摩擦片6与壳体7内侧进行往复摩擦，将震动势能转变为摩擦热能；
涨圈5使摩擦片6与壳体7之间保持压紧状态；
安装在壳体7底部的丝网垫10在震动过程中，通过丝网层之间的互相摩擦，吸收部分震动势能，用于辅助减震。
与现有技术相比，本发明的优点是：
本发明整体使用金属结构，通过两个截锥弹簧3在振动过程中进行往复运动，产生阻尼效果，从而使摩擦片6与壳体7进行往复摩擦进行减震，由金属丝制成的丝网垫10能够发挥辅助减震作用。该金属摩擦阻尼减震装置结构简单，安装简便，阻尼减震效果好，使用寿命长。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种飞机用金属摩擦阻尼减震装置的结构示意图；
图2为图1的俯视图；
图3是截锥弹簧3零件图；
图4为图3的俯视图；
图5是摩擦片6零件图；
图6是图5的A-A视图；
图7是壳体7零件图；
图8为图7的俯视图；
其中：1—支柱、2—螺钉、3—截锥弹簧、4—上托板、5—涨圈、6—摩擦片、7—壳体、8—下托板、9—衬套、10—丝网垫、11—底板、12—空心铆钉、13—销子。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：
如图1和图2所示，本发明实施例提供的一种飞机用金属摩擦阻尼减震装置由支柱1、螺钉2、截锥弹簧3、上托板4、涨圈5、摩擦片6、壳体7、下托板8、衬套9、丝网垫10、底板11、空心铆钉12、销子13组成。
底板11与壳体7通过4个空心铆钉12进行铆接，空心铆钉12同时用于将整个减震装置安装在飞机结构上。
丝网垫10由不锈钢丝网制成，为环形结构，安装在壳体7的底部。
上托板4和下托板8中心制孔，由螺钉2和支柱1固定。支柱1中心制有螺纹通孔，螺钉2自下向上穿过下托板8、衬套9和上托板4后，拧入支柱1的螺纹孔内。螺钉2和支柱1拧紧后，沿径向配钻一个通孔，并装入销子13，销子13与该通孔为过盈配合，对螺钉2和支柱1之间的螺纹连接进行防松。支柱1的螺纹孔同时可用于安装用于减震的仪器仪表等设备。
衬套9安装在上托板4和下托板8之间，涨圈5和摩擦片6安装在衬套9的外侧。
涨圈5为重要件，由琴钢丝制成，能够在压缩状态保持恒定的弹性力。
如图5和图6所示，摩擦片6由耐磨金属制成，具有较高的摩擦系数和较低的摩擦损耗。摩擦片6由3个120°扇形环组成1个完整的环形结构，内环面制有一个凹槽，涨圈5即安装在凹槽内。摩擦片6在涨圈5的弹性力作用下，外环面与壳体7的内侧紧密贴合。
如图3和图4所示，截锥弹簧3为重要件，由不锈钢丝制成，弹簧工作圈水平面投影为阿基米德螺旋线，能够在压缩状态保持恒定的弹簧力。小端3/4圈磨平，大端末圈为平圈，大端平面与小端平面的平行度偏差不大于0.2mm，同轴度偏差不大于0.5mm。2个截锥弹簧3分别安装在上托板4的上侧和下托板8的下侧，保持预压缩状态。
如图7和图8所示，壳体7由耐磨金属制成，内侧面具有较高的椭圆度及锥度，保证摩擦片6能够在其内侧平稳滑动。壳体7顶部制孔，支柱1从该孔穿出。
本发明通过底板11上的4个空心铆钉12安装在飞机结构上，需要进行减震的仪器仪表安装在支柱1的顶部端面上。当仪器仪表发生振动时，支柱1即将振动传输至上托板4和下托板8，安装在上托板4上侧和下托板8下侧的两个截锥弹簧，在振动过程中将振动势能转变为弹性势能，能够降低振动幅值，并使摩擦片6在壳体7内部进行往复运动；安装在上托板4和下托板8之间的摩擦片6与壳体7内侧进行往复摩擦，将振动势能转变为摩擦热能，从而迅速进行减震；涨圈5使摩擦片6与壳体7之间保持压紧状态；安装在壳体7底部的丝网垫10在振动过程中，通过丝网层之间的互相摩擦，能够吸收部分振动势能，起到辅助减振作用。
与现有技术相比，本发明的优点是：本发明整体使用金属结构，通过两个截锥弹簧3在振动过程中进行往复运动，产生阻尼效果，从而使摩擦片6与壳体7进行往复摩擦进行减震，由金属丝制成的丝网垫10能够发挥辅助减震作用。该金属摩擦阻尼减震装置结构简单，安装简便，阻尼减震效果好，使用寿命长。
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