專利名稱：一種組合減振裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種減振裝置，尤其是用于撓性陀螺慣性測(cè)量裝置等對(duì)振動(dòng)敏感的高 精度設(shè)備的減振裝置。
背景技術(shù)：
在振動(dòng)環(huán)境中，高精度設(shè)備往往受振動(dòng)的影響較大，導(dǎo)致元器件受損或電氣性能 變差、輸出精度降低，甚至完全不能工作，因此需要提供一種減振裝置，通過該裝置將振動(dòng) 能量減弱，使此類設(shè)備能夠不受振動(dòng)環(huán)境的影響，能夠正常有效的工作，發(fā)揮其高精度的優(yōu) 勢(shì)。目前，對(duì)于設(shè)備的減振安裝一般采用直接在設(shè)備下安裝減振器的方式，這種方法 對(duì)于減振要求不高的設(shè)備有效，而對(duì)振動(dòng)敏感型的高精度設(shè)備往往不能滿足要求。首先，減 振器的安裝需要空間，設(shè)備上必須伸出足夠長的安裝支耳，支耳越長導(dǎo)致設(shè)備的剛度越差， 振動(dòng)時(shí)會(huì)出現(xiàn)高頻波動(dòng)效應(yīng)，在傳遞曲線上聳立多個(gè)共振峰。如果要提高剛度，會(huì)以增加 重量為代價(jià)，這樣反過來又會(huì)影響減振效果，從而影響設(shè)備的工作精度；其次，為了減小減 振系統(tǒng)中坐標(biāo)系之間的振動(dòng)耦合，消除角振動(dòng)，應(yīng)使被減振設(shè)備的重心與減振器的彈性中 心處于同一平面，這對(duì)設(shè)備本身的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶來很高的要求，尤其對(duì)復(fù)雜結(jié)構(gòu)并有靈敏元 器件的高精度設(shè)備很難做到；第三，安裝操作費(fèi)時(shí)費(fèi)力，尤其對(duì)于操作空間小的情況帶來困 擾。一般情況，對(duì)于設(shè)備的減振，要同時(shí)安裝3 4組減振器，在操作空間狹小的情況下，將 設(shè)備安全安裝到位并滿足安裝精度要求和力矩要求，確實(shí)給操作者帶來了困難，而且不能 滿足快速裝卸要求。發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術(shù)減振效果不理想、安裝操作不方便的不足，本發(fā)明提供一種組 合減振裝置，大大降低了操作難度，提高了設(shè)備的安裝精度，并且實(shí)現(xiàn)了快速化裝卸的要 求。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是包括安裝板、若干個(gè)減振墊和過渡 板。安裝板與設(shè)備安裝面連接，安裝板上開有大孔用于穿過被減振設(shè)備，大孔周圍對(duì)稱分布 有若干個(gè)凸臺(tái)，凸臺(tái)中心開有通孔；過渡板外圍有與安裝板的凸臺(tái)位置相對(duì)應(yīng)的安裝支耳， 安裝支耳上開有通孔，過渡板中心部位開有圓孔用于穿過被減振設(shè)備，過渡板上有若干個(gè) 設(shè)備安裝孔，用于安裝被減震設(shè)備；減振墊為粘彈性阻尼材料，若干個(gè)減振墊套在鋼套外圈 上，各減振墊的內(nèi)徑等于鋼套外徑，兩端的減振墊外徑大于中間部位的減振墊外徑，并且兩 端減震墊的外徑大于過渡板安裝支耳的通孔內(nèi)徑，中間減振墊的外徑等于過渡板安裝支耳 的通孔內(nèi)徑，中間各減振墊的厚度之和等于過渡板安裝支耳的通孔深度，所有減振墊的總 厚度與鋼套長度相同，固定螺釘從鋼套中間穿過，通過對(duì)應(yīng)的凸臺(tái)和安裝支耳用螺母和墊 圈將過渡板固定在安裝板上，形成組合減振裝置。所述安裝板為硬鋁合金鑄件毛坯加工成型，或者采用鋁合金厚板或玻璃鋼厚板加工成型。所述安裝板采用腹板加筋結(jié)構(gòu)，在開孔部位的底面有環(huán)形加強(qiáng)筋，圍繞著環(huán)形加強(qiáng)筋有多條輻射狀的加強(qiáng)筋，從安裝板的孔中心向周圍輻射，從而增加安裝板的剛度。所述過渡板采用下沉結(jié)構(gòu)，即過渡板安裝設(shè)備的部分深入安裝板的大孔內(nèi)，以便 降低設(shè)備的重心，實(shí)現(xiàn)與減振墊的彈性中心共面。所述過渡板用硬鋁合金板材或玻璃鋼板材加工成型，或者直接用玻璃鋼模壓成 形。所述過渡板的圓孔周邊有環(huán)形加強(qiáng)筋，從而增加過渡板的剛度。所述鋼套、固定螺釘和墊圈采用合金結(jié)構(gòu)鋼加工成型，表面采用發(fā)黑保護(hù)。本發(fā)明的有益效果是本組合減振裝置屬于被動(dòng)減振情況，由于外界的振動(dòng)不是 直接激勵(lì)干擾設(shè)備，而是先激勵(lì)安裝板，經(jīng)過減振墊的衰減，大部分振動(dòng)能量被吸收和耗 散，傳遞到過渡板上時(shí)振動(dòng)能量已經(jīng)能夠被設(shè)備所接受。減振墊的衰減功能主要靠材料的 阻尼來實(shí)現(xiàn)，阻尼材料具有內(nèi)損耗、內(nèi)摩擦的特點(diǎn)，阻尼材料內(nèi)部組織的摩擦和相互錯(cuò)動(dòng)， 使相當(dāng)一部分振動(dòng)能量轉(zhuǎn)化為熱能而耗散，達(dá)到振動(dòng)衰減的目的。軸向振動(dòng)主要靠過渡板 安裝支耳上下面處的減振墊來衰減，徑向振動(dòng)主要靠過渡板安裝支耳通孔內(nèi)的減振墊來衰 減，達(dá)到各個(gè)方向均可減振的目的。本組合減振裝置的減振效果良好，總的振動(dòng)衰減率達(dá) 60%以上。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
圖1為過渡板為不下沉結(jié)構(gòu)的組合減振裝置圖；圖2為過渡板下沉結(jié)構(gòu)的組合減振裝置圖；圖3(a)為安裝板的結(jié)構(gòu)俯視圖，圖3(b)為安裝板的結(jié)構(gòu)仰視圖；圖4為不下沉結(jié)構(gòu)的過渡板圖；圖5為下沉結(jié)構(gòu)的過渡板圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明中采取了一種組合減振裝置，包括的零部件有安裝板1、減振墊2、減振墊 3、減振墊4、過渡板5、鋼套6、固定螺釘7、墊圈8、定位銷9。安裝板1與過渡板5通過4組 減振結(jié)構(gòu)連接在一起，形成組合減振裝置，被減振設(shè)備只需通過3 4個(gè)螺釘直接固定在過 渡板5上即可。減振墊材料為粘彈性阻尼材料，每組減振結(jié)構(gòu)均由減振墊2、減振墊3、減振墊4、 鋼套6、墊圈8組成，每個(gè)減振墊都套在鋼套6外圈上，與兩端的墊圈8形成“工”字形。其 中，減振墊4嵌套在過渡板5的安裝孔內(nèi)，其厚度等于孔深，三種減振墊的總厚度與鋼套長 度相同。固定螺釘7從“工”形結(jié)構(gòu)中間穿過，用標(biāo)準(zhǔn)螺母、墊圈將過渡板5固定在安裝板 1上，形成組合減振裝置。過渡板5上另有4個(gè)設(shè)備安裝孔，用于安裝設(shè)備10，設(shè)備10的定位面與2個(gè)定位 銷9相靠，以保證設(shè)備安裝精度。2個(gè)定位銷9插入安裝板1的定位銷孔內(nèi)，從安裝板1的 通孔中穿過，完成安裝后取下2個(gè)定位銷9。過渡板5為4邊形，外形包絡(luò)減振結(jié)構(gòu)及設(shè)備安裝支耳即可，中心部位設(shè)有與設(shè)備10相同尺寸的圓孔，圓孔周邊有環(huán)形加強(qiáng)筋。過渡板 5用硬鋁合金板材、玻璃鋼板材加工成型，或直接用玻璃鋼模壓成形。安裝板1為硬鋁合金鑄件毛坯加工成型，或鋁合金厚板、玻璃鋼厚板加工成型。為 了增加剛度，采用腹板加筋結(jié)構(gòu)，外形包絡(luò)減振結(jié)構(gòu)并考慮使用部位的連接關(guān)系，周邊有安 裝孔及定位孔，用于定位和在使用部位連接固定。安裝板1上開大孔，用于被減振設(shè)備穿 過，孔周圍對(duì)稱分布4個(gè)凸臺(tái)，凸臺(tái)中心打有固定螺釘7通過孔，其中一個(gè)凸臺(tái)上同時(shí)有2 個(gè) 銷孔；有凸臺(tái)的一面表面平整、光滑，作為安裝面。為了增加安裝板1的剛度，另一面在開 孔的部位有較高的環(huán)形加強(qiáng)筋，圍繞著環(huán)形加強(qiáng)筋有多條輻射狀的加強(qiáng)筋，從安裝板1的 孔中心向周圍輻射。鋼套6、固定螺釘7、墊圈8、定位銷9用合金結(jié)構(gòu)鋼加工成型，表面發(fā)黑保護(hù)，裝配 前應(yīng)將表面油污清理干凈。為了滿足安裝精度的要求，設(shè)備上設(shè)定一側(cè)面為定位面，安裝時(shí)與兩個(gè)定位銷形 成的基準(zhǔn)面靠緊，控制間隙差即可。只須擰緊4個(gè)螺釘就可以完成設(shè)備的安裝，安裝完畢取 下兩個(gè)定位銷。實(shí)例1，以重量為6. 4kg的被減振設(shè)備作為實(shí)施實(shí)例作以介紹過渡板5、四組減振墊、鋼套6、墊圈8與安裝板1通過固定螺釘7連接形成組合減 振支架，如圖1所示。過渡板5為圖5不下沉結(jié)構(gòu)形式，采取對(duì)稱的4點(diǎn)減振，減振墊安裝孔位與設(shè)備安 裝孔位錯(cuò)開一個(gè)角度(約90° )，形成連接剛度上的互補(bǔ)，各安裝點(diǎn)位置到設(shè)備軸線的距離 相等或相近，這樣每個(gè)支承點(diǎn)處減振墊所承受的力相等，即為Ri = Σ ff/4(i = 1,-,4)，Σ W 是設(shè)備和過渡板5的總重。否則，載荷條件變化很大，將導(dǎo)致減振系統(tǒng)發(fā)生不均勻變形，產(chǎn) 生搖擺運(yùn)動(dòng)。過渡板5采用鋁合金2Α12板材加工成形，保證上下表面平整、光滑，其平行度 控制在0. IOmm 0. 15mm之間。鋼套的長度為25mm，減振墊2、減振墊3、減振墊4套在鋼套6外，鋼套兩端各有一 墊圈8，組成“工”字形結(jié)構(gòu)，減振墊2、減振墊3、減振墊4被壓在2個(gè)墊圈8之間，鋼套的長 度限制了減振墊的壓縮量。減振墊為橡膠阻尼材料，減振墊4的厚度為3mm，4個(gè)疊放在一 起(共厚12mm)嵌入過渡板5的孔內(nèi)，其總厚度決定了過渡板5的基本厚度。減振墊2、減 振墊3的厚度分別為2mm、3mm，分別放在過渡板5上、下，下面總厚度為7mm，上面總厚度為 6mm。固定螺釘7從鋼套6中間穿過，其直徑略小于鋼套內(nèi)徑，鋼套6壁厚2mm 3mm，三種 減振墊內(nèi)徑等于鋼套6的外徑，三種減振墊的內(nèi)、外徑差為5mm 7mm，墊圈8的外徑大于等 于減振墊的最大外徑，厚度為2mm左右。固定螺釘7的長度由墊圈8、鋼套6及安裝板1的 總厚度決定，安裝時(shí)擰緊力矩為20N. m士 IN. m。安裝板1采用鑄造鋁合金ZLlOl毛坯經(jīng)過機(jī)械加工成型，整體剛度好，安裝減振墊 的4個(gè)支承點(diǎn)部位剛度相等或接近，在載荷作用下變形近似相同，使減振系統(tǒng)盡量平移振 動(dòng)，減小角振動(dòng)。安裝減振墊的凸臺(tái)面平整，并與下表面平行，其平行度控制在0. 15mm 0. 20mm之間，從而保證設(shè)備的安裝精度。安裝板1、過渡板5外表面進(jìn)行陽極化處理。鋼套6、固定螺釘7、墊圈8、定位銷9 用30CrMnSiA材料加工成型，表面發(fā)黑保護(hù)。各結(jié)構(gòu)件按照?qǐng)D1及以上要求制作并裝配后，設(shè)備10用4個(gè)M8的螺釘固定在過渡板5上，其擰緊力矩為15N. m士 IN. m,以保證各點(diǎn)受力均勻。經(jīng)過隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)驗(yàn)證，總的振動(dòng)衰減率達(dá)60%以上，設(shè)備10能夠感受到的振動(dòng) 量級(jí)最大為1. 3g。該組合減振裝置為設(shè)備10提供了很好的工作環(huán)境，在振動(dòng)環(huán)境下設(shè)備 10工作正常，精度滿足要求。實(shí)例2，以重量為18kg的被減振設(shè)備作為實(shí)施實(shí)例作以介紹實(shí)例2中，除過渡板5采用下沉結(jié)構(gòu)，相應(yīng)的安裝板1的開孔加大外，組合減振裝 置的其他結(jié)構(gòu)尺寸及連接關(guān)系均與實(shí)例1相同。具體如圖2所示。過渡板5采用下沉結(jié)構(gòu)，目的是為了調(diào)節(jié)組合減振裝置的彈性中心(即減振墊的 彈性中心)與設(shè)備10的重心共面，減少角振動(dòng)的影響。過渡板5上安裝設(shè)備11的局部平 面下沉，下沉量根據(jù)設(shè)備11的重心高出其安裝面的高度(Hl)和過渡板5安裝腳厚度(H2) 來確定，即下沉深度為ΔΗ = Η1+Η2/2。過渡板5的長度和寬度尺寸以能夠包容設(shè)備11和 墊圈8為宜。由于過渡板5采取了下沉的結(jié)構(gòu)形式，使過渡板5的尺寸變大，四組減振墊安 裝點(diǎn)到設(shè)備11軸線的距離增大。并且，由于設(shè)備11和過渡板5的總重量變大，即Σ W增大， 導(dǎo)致每個(gè)支承點(diǎn)處減振墊所承受的力增大，即Ri =Σ W/4(i = 1，…，4)增大。各結(jié)構(gòu)件的制作及裝配要求與實(shí)例1的要求相同，設(shè)備11用4個(gè)M8的螺釘固定 在過渡板5上，其擰緊力矩為15N. m士 IN. m,以保證各點(diǎn)受力均勻。經(jīng)過隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)驗(yàn)證，總的振動(dòng)衰減率達(dá)70%以上，設(shè)備11能夠感受到的振動(dòng) 量級(jí)最大為1. 5g。該組合減振裝置為設(shè)備11提供了良好的工作環(huán)境，在振動(dòng)環(huán)境下設(shè)備 11工作正常，精度滿足要求。表1中列舉了具體的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，試驗(yàn)采用隨機(jī)振動(dòng)，主振方向?yàn)閅向。表1單位g
權(quán)利要求1.一種組合減振裝置，包括安裝板、若干個(gè)減振墊和過渡板，其特征在于安裝板與設(shè) 備安裝面連接，安裝板上開有大孔用于穿過被減振設(shè)備，大孔周圍對(duì)稱分布有若干個(gè)凸臺(tái)， 凸臺(tái)中心開有通孔；過渡板外圍有與安裝板的凸臺(tái)位置相對(duì)應(yīng)的安裝支耳，安裝支耳上開 有通孔，過渡板中心部位開有圓孔用于穿過被減振設(shè)備，過渡板上有若干個(gè)設(shè)備安裝孔，用 于安裝被減震設(shè)備；減振墊為粘彈性阻尼材料，若干個(gè)減振墊套在鋼套外圈上，各減振墊的 內(nèi)徑等于鋼套外徑，兩端的減振墊外徑大于中間部位的減振墊外徑，并且兩端減震墊的外 徑大于過渡板安裝支耳的通孔內(nèi)徑，中間減振墊的外徑等于過渡板安裝支耳的通孔內(nèi)徑， 中間各減振墊的厚度之和等于過渡板安裝支耳的通孔深度，所有減振墊的總厚度與鋼套長 度相同，固定螺釘從鋼套中間穿過，通過對(duì)應(yīng)的凸臺(tái)和安裝支耳用螺母和墊圈將過渡板固 定在安裝板上，形成組合減振裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種組合減振裝置，其特征在于所述的安裝板為硬鋁合金 鑄件毛坯加工成型，或者采用鋁合金厚板或玻璃鋼厚板加工成型。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種組合減振裝置，其特征在于所述的安裝板采用腹板加 筋結(jié)構(gòu)，在開孔部位的底面有環(huán)形加強(qiáng)筋，圍繞著環(huán)形加強(qiáng)筋有多條輻射狀的加強(qiáng)筋，從安 裝板的孔中心向周圍輻射。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種組合減振裝置，其特征在于所述的過渡板采用下沉結(jié) 構(gòu)，即過渡板安裝設(shè)備的部分深入安裝板的大孔內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種組合減振裝置，其特征在于所述的過渡板用硬鋁合金 板材或玻璃鋼板材加工成型，或者直接用玻璃鋼模壓成形。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種組合減振裝置，其特征在于所述的過渡板的圓孔周邊 有環(huán)形加強(qiáng)筋，從而增加過渡板的剛度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種組合減振裝置，其特征在于所述的鋼套、固定螺釘和墊 圈采用合金結(jié)構(gòu)鋼加工成型，表面采用發(fā)黑保護(hù)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種組合減振裝置，包括安裝板、若干個(gè)減振墊和過渡板，安裝板上開有大孔用于穿過被減振設(shè)備，大孔周圍對(duì)稱分布有凸臺(tái)；過渡板用于安裝被減震設(shè)備，外圍有安裝支耳，中心部位開有圓孔使得被減震設(shè)備穿過；若干個(gè)減振墊套在鋼套外圈上，兩端的減振墊外徑大于中間部位的減振墊外徑，并且大于過渡板安裝支耳的通孔內(nèi)徑，中間減振墊的外徑等于過渡板安裝支耳的通孔內(nèi)徑，中間各減振墊的厚度之和等于過渡板安裝支耳的通孔深度，固定螺釘從鋼套中間穿過，將過渡板固定在安裝板上。本組合減振裝置的減振效果良好，總的振動(dòng)衰減率達(dá)60％以上。
文檔編號(hào)F16F15/04GK201836288SQ20102054310
公開日2011年5月18日 申請(qǐng)日期2010年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月25日
發(fā)明者張敏, 李緒民 申請(qǐng)人:中國航天科工集團(tuán)第二研究院二一○所