本發(fā)明屬于抗振動、抗沖擊技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種將復(fù)雜震動轉(zhuǎn)變?yōu)槿S向往復(fù)振動的減震機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)：

輪式、履帶式車輛在行駛過程中因地面形貌復(fù)雜，會產(chǎn)生各種顛簸、振動甚至沖擊，這些振動沖擊載荷如果不加以防護(hù)會對車載精密儀器造成破壞。為降低這些有害載荷對車載精密儀器帶來的影響和破壞，通常在車載慣導(dǎo)和車內(nèi)安裝基座之間設(shè)置有抗沖擊減振裝置或直接依賴慣導(dǎo)內(nèi)部減振系統(tǒng)來保護(hù)慣導(dǎo)內(nèi)部的慣性元器件。目前國內(nèi)通常選擇高質(zhì)量的橡膠類減振器和彈簧類減振器產(chǎn)品，通過各種形式的對稱分布制作成外減振裝置，該種類型的外減振裝置因安裝方便，工作可靠，減振效果良好，應(yīng)用最為廣泛。但上述外減振器性能主要依賴于橡膠類減振器和彈簧類減振器產(chǎn)品本身，不可避免在減振的同時產(chǎn)生附加角振動或不規(guī)則的自激震蕩，影響慣導(dǎo)系統(tǒng)導(dǎo)航精度，同時如果外減振裝置上單獨(dú)一個橡膠類減振器或彈簧類減振器性能發(fā)生較大變化或損壞時，慣導(dǎo)系統(tǒng)導(dǎo)航精度將進(jìn)一步降低，甚至將損害到慣導(dǎo)慣性器件。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明其目的就在于提供一種將復(fù)雜震動轉(zhuǎn)變?yōu)槿S向往復(fù)振動的減震機(jī)構(gòu)，該減震機(jī)構(gòu)將其彈性系統(tǒng)和阻尼系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合，利用彈性系統(tǒng)將底部復(fù)雜震動分解成橫、縱、垂三個方向有規(guī)律的往復(fù)振動，再通過阻尼系統(tǒng)吸收消耗三個方向的振動能量，進(jìn)而將無序復(fù)雜的震動轉(zhuǎn)變成三軸向可被如慣性導(dǎo)航系統(tǒng)數(shù)學(xué)算法作平均消減處理的往復(fù)振動，最終達(dá)到良好減震效果。

實(shí)現(xiàn)上述目的而采取的技術(shù)方案，包括上面板、上框架、下框架、下面板、彈性系統(tǒng)和阻尼系統(tǒng)，所述彈性系統(tǒng)包括橫向簧片組、縱向簧片組、彈簧和垂向簧片組，所述阻尼系統(tǒng)包括垂向阻尼桿、橫向阻尼桿和縱向阻尼桿,所述下面板、下框架、上框架和上面板自下而上分為四個交錯的臺階布置,所述橫向簧片組、縱向簧片組、彈簧和垂向簧片組作為彈性元件安裝連接在各臺階之間構(gòu)成減震機(jī)構(gòu)的彈性系統(tǒng),所述垂向阻尼桿、橫向阻尼桿和縱向阻尼桿作為阻尼元件安裝連接在各臺階之間構(gòu)成減震機(jī)構(gòu)的阻尼系統(tǒng)。

有益效果

本發(fā)明為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，提供了一種將復(fù)雜震動轉(zhuǎn)變?yōu)槿S向往復(fù)振動的減震機(jī)構(gòu)，該減震機(jī)構(gòu)采用階梯交錯式結(jié)構(gòu)布局，并將彈性元件組成的彈性系統(tǒng)和阻尼元件組成的阻尼系統(tǒng)巧妙的結(jié)合，增加了減震系統(tǒng)的振動阻尼、并從機(jī)理上抑制彈性元件角振動和不規(guī)則的轉(zhuǎn)角自激震蕩，在隔離慣導(dǎo)基底復(fù)雜震動沖擊的同時保證慣導(dǎo)導(dǎo)航精度，具有高可靠、綜合減振性能優(yōu)、對慣導(dǎo)導(dǎo)航精度影響小的特點(diǎn)，完全滿足陸用捷聯(lián)慣導(dǎo)的減震要求。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳述。

圖1為本裝置結(jié)構(gòu)示意主視圖；

圖2為本裝置結(jié)構(gòu)示意側(cè)視圖；

圖3為本裝置結(jié)構(gòu)示意俯視圖；

圖4為圖3中A-A剖視圖；

圖5為本裝置中橫向簧片組和縱向簧片組結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本裝置中垂向簧片組結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

本裝置包括上面板1、上框架2、下框架5、下面板6、彈性系統(tǒng)和阻尼系統(tǒng)，如圖1、圖2、圖3、圖4所示,所述彈性系統(tǒng)包括橫向簧片組3、縱向簧片組7、彈簧8和垂向簧片組15，所述阻尼系統(tǒng)包括垂向阻尼桿4、橫向阻尼桿13和縱向阻尼桿16,所述下面板6、下框架5、上框架2和上面板1自下而上分為四個交錯的臺階布置,所述橫向簧片組3、縱向簧片組7、彈簧8和垂向簧片組15作為彈性元件安裝連接在各臺階之間構(gòu)成減震機(jī)構(gòu)的彈性系統(tǒng),所述垂向阻尼桿4、橫向阻尼桿13和縱向阻尼桿16作為阻尼元件安裝連接在各臺階之間構(gòu)成減震機(jī)構(gòu)的阻尼系統(tǒng)。

所述下面板6與下框架5之間連接一對垂向簧片組15，保證下框架5可相對下面板6作垂向振動并約束其余方向振動；所述下框架5與上框架2之間連接一對縱向簧片組7，保證上框架2可相對下框架5作縱向往復(fù)振動并約束其余方向振動；所述上框架2與上面板1之間一對連接橫向簧片組3，保證上面板1可相對上框架2作橫向往復(fù)振動并約束其余方向振動。

所述下面板6與上面板1之間設(shè)有4個垂向阻尼桿4，以增加下面板6與上面板1之間的振動阻尼從而起到垂向減振作用；所述下面板6與上框架2之間設(shè)有2個縱向阻尼桿16，以增加下面板6與上框架2之間的振動阻尼從而起到縱向減振作用；所述上框架2與上面板1之間設(shè)有2個橫向阻尼桿13，以增加上框架2與上面板1之間的振動阻尼從而起到橫向減振作用。

所述下面板6與下框架5之間裝有8個彈簧8，8個均勻分布的彈簧8對減震機(jī)構(gòu)上部的負(fù)載起支撐作用，保證減震機(jī)構(gòu)在平衡狀態(tài)下其垂向簧片組15處于自由狀態(tài)，所述8個彈簧8中間置有限位橡膠柱9，對減震機(jī)構(gòu)起保護(hù)限位作用。

所述橫向簧片組3和縱向簧片組7包括薄鋼片17、鋼板18和鉚釘19，如圖5所示，用鉚釘19將2個鋼板18夾緊薄鋼片17中部，這樣橫向簧片組3和縱向簧片組7上的薄鋼片17未被鋼板18夾緊的部分可以發(fā)生彈性變形，薄鋼片17中部被鋼板18夾緊的部分增加了剛度不發(fā)生彈性變形，這樣實(shí)現(xiàn)了橫向簧片組3和縱向簧片組7在大跨度下保持彈性和剛度，同時約束了橫向簧片組3和縱向簧片組7在鋼板18長度方向上的彈性變形。

所述垂向簧片組15包括垂向簧片組薄鋼片20、不銹鋼框架21、不銹鋼壓條22和螺釘23，如圖6所示，用螺釘23和不銹鋼壓條22將2個垂向簧片組薄鋼片20安裝在不銹鋼框架21的兩端，這樣實(shí)現(xiàn)了垂向簧片組15在大跨度下保持彈性和剛度，同時限制垂向簧片組15只能在垂向簧片組15兩端發(fā)生彈性變形。

所述上面板1和下面板6的安裝平面設(shè)有8個1mm高的凸臺，凸臺鑲嵌鋼絲螺套12保證減震機(jī)構(gòu)的可拆裝性和拆裝精度。

所述上面板1上設(shè)有銘牌11和防塵蓋10。

實(shí)施例

一種將復(fù)雜震動轉(zhuǎn)變?yōu)槿S向往復(fù)振動的減震機(jī)構(gòu)主要是由上面板1、上框架2、下框架5、下面板6、彈性系統(tǒng)和阻尼系統(tǒng)組成，其中彈性系統(tǒng)由橫向簧片組3、縱向簧片組7、彈簧8和垂向簧片組15構(gòu)成，阻尼系統(tǒng)由垂向阻尼桿4、橫向阻尼桿13和縱向阻尼桿16構(gòu)成。此減震機(jī)構(gòu)采用階梯交錯式結(jié)構(gòu)布局，自下而上將下面板6、下框架5、上框架2、上面板1作為四個交錯的臺階構(gòu)成減震機(jī)構(gòu)的主體框架；將橫向簧片組3、縱向簧片組7、彈簧8、垂向簧片組15等作為彈性元件安裝連接在各臺階之間構(gòu)成減震機(jī)構(gòu)的彈性系統(tǒng)；將垂向阻尼桿4、橫向阻尼桿13和縱向阻尼桿16等作為阻尼元件安裝連接在各臺階之間構(gòu)成減震機(jī)構(gòu)的阻尼系統(tǒng)；其彈性系統(tǒng)約束各臺階之間的相對位移，其阻尼系統(tǒng)吸收消耗各臺階之間的振動能量；減震機(jī)構(gòu)將其彈性系統(tǒng)和阻尼系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合，利用彈性系統(tǒng)將底部復(fù)雜震動分解成橫、縱、垂三個方向有規(guī)律的往復(fù)振動，再通過阻尼系統(tǒng)吸收消耗三個方向的振動能量，進(jìn)而將無序復(fù)雜的震動轉(zhuǎn)變成三軸向可被如慣性導(dǎo)航數(shù)學(xué)算法作平均消減處理的往復(fù)振動。

采用了階梯交錯式結(jié)構(gòu)布局，下面板6與下框架5之間由一對垂向簧片組15連接，保證下框架5可相對下面板6作垂向振動并約束其余方向振動；下框架5與上框架2之間由一對縱向簧片組7連接，保證上框架2可相對下框架5作縱向往復(fù)振動并約束其余方向振動；上框架2與上面板1之間由一對橫向簧片組3連接，保證上面板1可相對上框架2作橫向往復(fù)振動并約束其余方向振動，通過減震機(jī)構(gòu)這種特有的階梯式振動特性，將減震機(jī)構(gòu)底部復(fù)雜的震動逐層分解為垂向振動、縱向振動和橫向振動，并抑制減震機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)角振動，進(jìn)而減小復(fù)雜有害震動環(huán)境對慣性導(dǎo)航系統(tǒng)精度的影響；

所述的減震機(jī)構(gòu)設(shè)有三個維度方向的阻尼系統(tǒng)，下面板6與上面板1之間有4個垂向阻尼桿4連接，以增加下面板6與上面板1之間的振動阻尼從而起到垂向減振作用；下面板6與上框架2之間有2個縱向阻尼桿16連接，以增加下面板6與上框架2之間的振動阻尼從而起到縱向減振作用；上框架2與上面板1之間有2個橫向阻尼桿13連接，以增加上框架2與上面板1之間的振動阻尼從而起到橫向減振作用，通過減震機(jī)構(gòu)這種阻尼系統(tǒng)增加了其三個軸向的振動阻尼，進(jìn)而降低減震機(jī)構(gòu)振動幅值和自激震蕩，最終減小復(fù)雜有害震動環(huán)境對慣性導(dǎo)航系統(tǒng)精度的影響；

所述的減震機(jī)構(gòu)在下面板6與下框架5之間裝有8個彈簧8，這8個均勻分布的彈簧8對減震機(jī)構(gòu)上部的負(fù)載起支撐作用，保證減震機(jī)構(gòu)在平衡狀態(tài)下其垂向簧片組15處于自由狀態(tài)，8個彈簧8中間置有限位橡膠柱9，對減震機(jī)構(gòu)起保護(hù)限位作用。

所述的減震機(jī)構(gòu)的橫向簧片組3和縱向簧片組7均由薄鋼片17、鋼板18和鉚釘19組成，用鉚釘19將2個鋼板18夾緊薄鋼片17中部，這樣橫向簧片組3和縱向簧片組7上的薄鋼片17未被鋼板18夾緊的部分可以發(fā)生彈性變形，薄鋼片17中部被鋼板18夾緊的部分增加了剛度不發(fā)生彈性變形，這樣實(shí)現(xiàn)了橫向簧片組3和縱向簧片組7在較大跨度下保持適度的彈性和剛度，同時約束了橫向簧片組3和縱向簧片組7在鋼板18長度方向上的彈性變形。

所述的減震機(jī)構(gòu)的垂向簧片組15均由垂向簧片組薄鋼片20、不銹鋼框架21、不銹鋼壓條22和螺釘23組成，用螺釘23和不銹鋼壓條22將2個垂向簧片組薄鋼片20安裝在不銹鋼框架21的兩端，這樣實(shí)現(xiàn)了垂向簧片組15在較大跨度下保持適度的彈性和剛度，同時限制垂向簧片組15只能在垂向簧片組15兩端發(fā)生彈性變形；

所述的減震機(jī)構(gòu)上面板1和下面板6的安裝平面設(shè)有8個1mm高的凸臺，以保證減震機(jī)構(gòu)與基底和旋轉(zhuǎn)調(diào)制慣組的安裝精度，凸臺鑲嵌鋼絲螺套12保證減震機(jī)構(gòu)的可拆裝性和拆裝精度。

1減震機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)特征：

a)減震機(jī)構(gòu)采用階梯交錯式結(jié)構(gòu)布局，自下而上將下面板6、下框架5、上框架2、上面板1作為四個交錯的臺階構(gòu)成減震機(jī)構(gòu)的主體框架，下面板6與下框架5之間由一對垂向簧片組15連接，保證下框架5可相對下面板6作垂向振動并約束其余方向振動；下框架5與上框架2之間由一對縱向簧片組7連接，保證上框架2可相對下框架5作縱向往復(fù)振動并約束其余方向振動；上框架2與上面板1之間由一對橫向簧片組3連接，保證上面板1可相對上框架2作橫向往復(fù)振動并約束其余方向振動，通過減震機(jī)構(gòu)這種特有的階梯式振動特性，將減震機(jī)構(gòu)底部復(fù)雜的震動逐層分解為垂向振動、縱向振動和橫向振動，并抑制減震機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)角振動，進(jìn)而減小復(fù)雜有害震動環(huán)境對如慣性導(dǎo)航系統(tǒng)精度的影響；

b)減震機(jī)構(gòu)設(shè)有三個維度方向的阻尼系統(tǒng)，下面板6與上面板1之間有4個垂向阻尼桿4連接，以增加下面板6與上面板1之間的振動阻尼從而起到垂向減振作用；下面板6與上框架2之間有2個縱向阻尼桿16連接，以增加下面板6與上框架2之間的振動阻尼從而起到縱向減振作用；上框架2與上面板1之間有2個橫向阻尼桿13連接，以增加上框架2與上面板1之間的振動阻尼從而起到橫向減振作用，通過減震機(jī)構(gòu)這種阻尼系統(tǒng)增加了其三個軸向的振動阻尼，進(jìn)而降低減震機(jī)構(gòu)振動幅值和自激震蕩，最終減小復(fù)雜有害震動環(huán)境對慣性導(dǎo)航系統(tǒng)精度的影響；

c)減震機(jī)構(gòu)的下面板6與下框架5之間裝有8個彈簧8，這8個均勻分布的彈簧8對減震機(jī)構(gòu)上部的負(fù)載起支撐作用，保證減震機(jī)構(gòu)在平衡狀態(tài)下其垂向簧片組15處于自由狀態(tài)，8個彈簧8中間置有限位橡膠柱9，對減震機(jī)構(gòu)起保護(hù)限位作用；

d)減震機(jī)構(gòu)的橫向簧片組3和縱向簧片7組均由薄鋼片17、鋼板18和鉚釘19組成，用鉚釘19將2個鋼板18夾緊薄鋼片17中部，這樣橫向簧片組3和縱向簧片組7上的薄鋼片17未被鋼板18夾緊的部分可以發(fā)生彈性變形，薄鋼片17中部被鋼板18夾緊的部分增加了剛度不發(fā)生彈性變形，這樣實(shí)現(xiàn)了橫向簧片組3和縱向簧片組7在較大跨度下保持適度的彈性和剛度，同時約束了橫向簧片組3和縱向簧片組7在鋼板18長度方向上的彈性變形；

e)減震機(jī)構(gòu)的垂向簧片組15均由垂向簧片組薄鋼片20、不銹鋼框架21、不銹鋼壓條22和螺釘23組成，用螺釘23和不銹鋼壓條22將2個垂向簧片組薄鋼片20安裝在不銹鋼框架21的兩端，這樣實(shí)現(xiàn)了垂向簧片組15在較大跨度下保持適度的彈性和剛度，同時限制垂向簧片組15只能在垂向簧片組15兩端發(fā)生彈性變形；

f)減震機(jī)構(gòu)的上面板1和下面板6的安裝平面設(shè)有8個1mm高的凸臺，以保證減震機(jī)構(gòu)與基底和旋轉(zhuǎn)調(diào)制慣組的安裝精度，凸臺鑲嵌鋼絲螺套12保證減震機(jī)構(gòu)的可拆裝性和拆裝精度。

2工作原理

一種將復(fù)雜震動轉(zhuǎn)變?yōu)槿S向往復(fù)振動的減震機(jī)構(gòu)主要是由上面板1、上框架2、下框架5、下面板6、彈性系統(tǒng)和阻尼系統(tǒng)組成，其中彈性系統(tǒng)由橫向簧片組3、縱向簧片組7、彈簧8和垂向簧片組15構(gòu)成，阻尼系統(tǒng)由垂向阻尼桿4、橫向阻尼桿13和縱向阻尼桿16構(gòu)成。下面板6與下框架5之間裝有8個彈簧8，這8個均勻分布的彈簧8對減震機(jī)構(gòu)上部的負(fù)載起支撐作用，保證減震機(jī)構(gòu)在平衡狀態(tài)下其垂向簧片組15處于自由狀態(tài)，8個彈簧8中間置有限位橡膠柱9，對減震機(jī)構(gòu)起保護(hù)限位作用，當(dāng)減震機(jī)構(gòu)安裝的基底有震動時，減震機(jī)構(gòu)的彈性系統(tǒng)將其震動分解成三個方向的震動，并利用阻尼系統(tǒng)吸收耗散震動能量、降低振動幅值達(dá)到減震目的，其中垂向方向的震動傳遞到固定在下面板6與下框架5之間的垂向簧片組15，引起下框架5、上框架2和上面板1相對下面板6作垂直往復(fù)振動，下面板6與上面板1之間的4個垂向阻尼桿4增加垂向振動阻尼以減小垂向振動幅值、抑制垂向簧片組15自激震蕩；縱軸方向的震動傳遞到固定在下框架5與上框架2之間的縱向簧片組7，引起上框架2和上面板1相對下面板6和下框架5作垂直往復(fù)振動，下面板6與上框架2之間的2個縱向阻尼桿16增加縱向振動阻尼以減小縱向振動幅值、抑制縱向簧片組7自激震蕩；橫軸方向的震動傳遞到固定在上框架2與上面板1之間的橫向簧片組3，引起上面板1相對上框架2、下框架5、下面板6組橫向往復(fù)振動，上框架2與上面板1之間的2個橫向阻尼桿13增加橫向振動阻尼以減小橫向振動幅值、抑制橫向簧片組3自激震蕩。減震機(jī)構(gòu)將其彈性系統(tǒng)和阻尼系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合，利用彈性系統(tǒng)將外部復(fù)雜的震動環(huán)境分解成橫、縱、垂三個方向有規(guī)律的往復(fù)振動并抑制該減震機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)角振動，再通過阻尼系統(tǒng)吸收三個方向的振動能量，這樣經(jīng)減震機(jī)構(gòu)衰減并傳遞到慣性導(dǎo)航系統(tǒng)上的振動由于具有規(guī)律的往復(fù)特性可以被如慣性導(dǎo)航系統(tǒng)數(shù)學(xué)算法作平均消減處理進(jìn)而提高系統(tǒng)的導(dǎo)航精度，最終達(dá)到良好減震效果。