可變剛度寬頻諧振機(jī)構(gòu)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了可變剛度寬頻諧振機(jī)構(gòu)，為解決振動(dòng)臺(tái)在掃頻實(shí)驗(yàn)中交越頻率處功率過(guò)大、而應(yīng)用定剛度諧振機(jī)構(gòu)共振頻率區(qū)間較窄的問(wèn)題，其包括諧振機(jī)構(gòu)前臂、諧振機(jī)構(gòu)后臂和輸出桿；諧振機(jī)構(gòu)后臂位于諧振機(jī)構(gòu)前臂的左側(cè)，諧振機(jī)構(gòu)前臂左端的4個(gè)滑塊與諧振機(jī)構(gòu)后臂右端的2個(gè)導(dǎo)軌滑動(dòng)配合，諧振機(jī)構(gòu)前臂的后端舌部位于諧振機(jī)構(gòu)后臂中2個(gè)后變剛度機(jī)構(gòu)之間，后端舌部的上下端面和2個(gè)后變剛度機(jī)構(gòu)的后杠桿機(jī)構(gòu)中的2號(hào)后軸承相接觸，輸出桿安裝在諧振機(jī)構(gòu)前臂中2個(gè)導(dǎo)向桿的矩形通孔內(nèi)，輸出桿左右圓弧面與諧振機(jī)構(gòu)前臂的導(dǎo)向桿矩形通孔的左右內(nèi)側(cè)面接觸連接，輸出桿上下表面與諧振機(jī)構(gòu)前臂中的2個(gè)前變剛度機(jī)構(gòu)的前杠桿機(jī)構(gòu)中的2號(hào)前軸承相接觸。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
可變剛度寬頻諧振機(jī)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種振動(dòng)臺(tái)用諧振裝置，更確切地說(shuō)，本實(shí)用新型涉及一種可變 剛度寬頻諧振機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002] 振動(dòng)臺(tái)是一種能夠再現(xiàn)試件所處振動(dòng)環(huán)境的設(shè)備，用來(lái)研究被試件在不同振動(dòng)環(huán) 境下的可靠性和穩(wěn)定性。
[0003] 利用振動(dòng)臺(tái)對(duì)試件做掃頻測(cè)試時(shí)，由于激振力曲線要實(shí)現(xiàn)平滑過(guò)度，即存在以平 滑交越點(diǎn)，此點(diǎn)對(duì)應(yīng)的頻率為交越頻率，通過(guò)計(jì)算各頻率對(duì)應(yīng)的輸入功率可知，在交越頻率 對(duì)應(yīng)的功率為最大值，即在某段頻率過(guò)高導(dǎo)致系統(tǒng)總功率升高，直接提高了制造成本和使 用成本。
[0004] 由于最大功率點(diǎn)存在交越頻率處，所以可以采用共振方法來(lái)提高振動(dòng)機(jī)械效率， 由于共振頻帶較窄，振動(dòng)機(jī)械難以在共振點(diǎn)上工作，因此為獲得共振條件，一般通過(guò)非線性 彈性元件來(lái)拓寬共振頻帶，實(shí)現(xiàn)寬頻共振。目前非線性彈性元件大多為隨位移增加剛度增 大，也存在一些負(fù)剛度機(jī)構(gòu)，但是難以利用到振動(dòng)機(jī)械中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服了現(xiàn)有技術(shù)存在的振動(dòng)臺(tái)在掃頻實(shí)驗(yàn)中 交越頻率處功率過(guò)大、而應(yīng)用定剛度諧振機(jī)構(gòu)共振頻率區(qū)間較窄的問(wèn)題，提供了一種可變 剛度寬頻諧振機(jī)構(gòu)。
[0006] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：所述的可變剛度 寬頻諧振機(jī)構(gòu)包括諧振機(jī)構(gòu)前臂、諧振機(jī)構(gòu)后臂和輸出桿。
[0007] 所述的諧振機(jī)構(gòu)后臂位于諧振機(jī)構(gòu)前臂的左側(cè)，諧振機(jī)構(gòu)前臂左端的4個(gè)結(jié)構(gòu)相 同的滑塊與諧振機(jī)構(gòu)后臂右端的2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的導(dǎo)軌滑動(dòng)配合，諧振機(jī)構(gòu)前臂中的后端舌 部位于諧振機(jī)構(gòu)后臂中2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的后變剛度機(jī)構(gòu)之間，后端舌部的上下端面和2個(gè)結(jié)構(gòu) 相同的后變剛度機(jī)構(gòu)的后杠桿機(jī)構(gòu)中的2號(hào)后軸承相接觸，輸出桿安裝在諧振機(jī)構(gòu)前臂中2 個(gè)結(jié)構(gòu)相同的導(dǎo)向桿的矩形通孔內(nèi)，輸出桿左右兩側(cè)的圓弧面與諧振機(jī)構(gòu)前臂中的2個(gè)結(jié) 構(gòu)相同的導(dǎo)向桿的矩形通孔的左右內(nèi)側(cè)面接觸連接，輸出桿上下表面與諧振機(jī)構(gòu)前臂中的 2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的前變剛度機(jī)構(gòu)的前杠桿機(jī)構(gòu)中的2號(hào)前軸承相接觸。
[0008] 技術(shù)方案中所述的諧振機(jī)構(gòu)前臂還包括前框架;所述的4個(gè)結(jié)構(gòu)相同的滑塊安裝 在前框架中的1號(hào)后板左側(cè)面的四角處，2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的導(dǎo)向桿安裝在前框架中的1號(hào)上板 與1號(hào)下板右端的前后端面上并采用螺栓固定，2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的變剛度機(jī)構(gòu)依次采用螺栓對(duì) 稱(chēng)地固定在1號(hào)上板與1號(hào)下板的內(nèi)側(cè)面上，2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的前變剛度機(jī)構(gòu)中的前杠桿機(jī)構(gòu) 位于1號(hào)上板與1號(hào)下板內(nèi)側(cè)面的右端。
[0009] 技術(shù)方案中所述的前框架還包括1號(hào)后板、2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的1號(hào)加強(qiáng)筋和后端舌部。 所述的1號(hào)后板為矩形平板結(jié)構(gòu)件，1號(hào)后板的四角處均勻地分布有與四個(gè)結(jié)構(gòu)相同的滑塊 連接的通孔;所述的1號(hào)上板與1號(hào)下板為矩形平板結(jié)構(gòu)件，1號(hào)上板與1號(hào)下板的左右端分 別均勻地設(shè)置有與前變剛度機(jī)構(gòu)連接固定的螺栓通孔組。
[0010] 所述的1號(hào)上板與1號(hào)下板垂直于1號(hào)后板，1號(hào)上板與1號(hào)下板上下對(duì)稱(chēng)布置，1號(hào) 上板與1號(hào)下板的左端面和1號(hào)后板右端面相接觸并采用焊接方式固定連接，2個(gè)結(jié)構(gòu)相同 的"又"字形的1號(hào)加強(qiáng)筋對(duì)稱(chēng)地安裝在1號(hào)上板與1號(hào)下板的前后兩側(cè)面上并采用焊接方式 固定連接，后端舌部的右端面與1號(hào)后板左端面的中心位置固定連接，1號(hào)上板與1號(hào)下板上 下對(duì)稱(chēng)面與前后對(duì)稱(chēng)面和1號(hào)后板的橫縱向?qū)ΨQ(chēng)面共面，后端舌部的水平與豎直對(duì)稱(chēng)面和1 號(hào)后板的橫縱向?qū)ΨQ(chēng)面共面。
[0011] 技術(shù)方案中所述的前變剛度機(jī)構(gòu)包括前板簧組件、1號(hào)支撐塊、前杠桿機(jī)構(gòu)與2號(hào) 擋塊。所述的前板簧組件包括壓塊、板簧組與2號(hào)支撐塊。板簧組的左端位于壓塊與2號(hào)支撐 塊之間，并采用螺栓將三者連接，前板簧組件通過(guò)2號(hào)支撐塊并采用螺栓固定在前框架內(nèi)側(cè) 的左端，前杠桿機(jī)構(gòu)安裝在前框架內(nèi)側(cè)的右端，1號(hào)支撐塊安裝在前杠桿機(jī)構(gòu)的左側(cè)，2號(hào)擋 塊安裝在前杠桿機(jī)構(gòu)的右側(cè)，板簧組右端的下表面與前杠桿機(jī)構(gòu)中的1號(hào)前軸承的1號(hào)前軸 承外圈接觸連接。
[0012] 技術(shù)方案中所述的前杜桿機(jī)構(gòu)包括2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的1號(hào)前軸承、2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的1號(hào) 軸、2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的軸承座、2號(hào)軸、杠桿、4個(gè)結(jié)構(gòu)相同的軸用彈簧擋圈與2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的2號(hào) 前軸承。所述的杠桿由1號(hào)桿與2號(hào)桿相交組成，1號(hào)桿長(zhǎng)度大于2號(hào)桿的長(zhǎng)度，杠桿上設(shè)置有 左端孔、中間孔與右端孔，左端孔與右端孔位于2號(hào)桿與1號(hào)桿的外端，中間孔位于1號(hào)桿與2 號(hào)桿交點(diǎn)處，杠桿的左端孔、中間孔與右端孔三個(gè)孔心點(diǎn)的連線構(gòu)成的夾角為110°，2號(hào)軸 裝入杠桿的中間孔中，2號(hào)軸的2號(hào)軸中間軸段與杠桿的中間孔之間為過(guò)盈配合，2號(hào)軸的2 號(hào)軸兩端采用軸承裝入2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的軸承座內(nèi)孔的孔中，2號(hào)軸的2號(hào)軸兩端與2個(gè)結(jié)構(gòu)相 同的軸承座內(nèi)孔之間為轉(zhuǎn)動(dòng)連接，2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的1號(hào)前軸承套裝在1號(hào)軸的1號(hào)軸兩端上，1 號(hào)軸的1號(hào)軸兩端與2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的1號(hào)前軸承之間為過(guò)盈配合，2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的1號(hào)前軸承 外側(cè)的1號(hào)軸上套裝有軸用彈簧擋圈，1號(hào)軸裝入杠桿的左端孔內(nèi)，1號(hào)軸中間軸段與杠桿的 左端孔之間為過(guò)盈配合，2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的2號(hào)前軸承套裝在第二根1號(hào)軸的1號(hào)軸兩端上，第 二根1號(hào)軸的1號(hào)軸兩端與2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的2號(hào)前軸承之間為過(guò)盈配合，2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的2號(hào)前 軸承外側(cè)的1號(hào)軸上套裝有軸用彈簧擋圈，第二根1號(hào)軸的1號(hào)軸中間軸段與杠桿上的右端 孔之間為過(guò)盈配合。
[0013] 技術(shù)方案中所述的諧振機(jī)構(gòu)后臂還包括后框架與2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的導(dǎo)軌。所述的2個(gè) 結(jié)構(gòu)相同的導(dǎo)軌對(duì)稱(chēng)地安裝在后框架右端的2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的導(dǎo)軌座中的導(dǎo)軌安裝面上，2個(gè) 結(jié)構(gòu)相同的導(dǎo)軌相互平行，并平行于后框架中2號(hào)上板與2號(hào)下板的前后側(cè)面，2個(gè)結(jié)構(gòu)相同 的導(dǎo)軌與2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的導(dǎo)軌座之間采用螺栓固定連接，2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的后變剛度機(jī)構(gòu)采用 螺栓對(duì)稱(chēng)地固定在2號(hào)上板與2號(hào)下板的內(nèi)側(cè)面上，2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的后變剛度機(jī)構(gòu)中的后杠 桿機(jī)構(gòu)位于2號(hào)上板與2號(hào)下板內(nèi)側(cè)面的右端。
[0014] 技術(shù)方案中所述的后框架還包括2號(hào)后板與2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的2號(hào)加強(qiáng)筋。所述的2號(hào) 上板與2號(hào)下板為結(jié)構(gòu)相同的矩形平板結(jié)構(gòu)件，2號(hào)上板與2號(hào)下板的兩端設(shè)置有與后變剛 度機(jī)構(gòu)連接用的螺栓通孔組;所述的2號(hào)后板為矩形平板結(jié)構(gòu)件，2號(hào)后板的前后寬度和2號(hào) 上板與2號(hào)下板的前后寬度相等，2號(hào)后板上設(shè)置有與地基固定用的安裝孔;2號(hào)上板與2號(hào) 下板垂直于2號(hào)后板，2號(hào)上板與2號(hào)下板上下對(duì)稱(chēng)布置，2號(hào)上板與2號(hào)下板的左端面和2號(hào) 后板的右端面相接觸并采用焊接方式固定連接;2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的2號(hào)加強(qiáng)筋對(duì)稱(chēng)地布置在2 號(hào)上板與2號(hào)下板的前后側(cè)面上，2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的導(dǎo)軌座對(duì)稱(chēng)地固定安裝在2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的2 號(hào)加強(qiáng)筋右側(cè)的2號(hào)上板與2號(hào)下板的前后兩側(cè)面上并采用焊接方式固定連接，整個(gè)后框架 為上下與前后對(duì)稱(chēng)式結(jié)構(gòu)框架。
[0015]技術(shù)方案中所述的諧振機(jī)構(gòu)前臂中的2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的前變剛度機(jī)構(gòu)與諧振機(jī)構(gòu)后 臂中2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的后變剛度機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)相同；即2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的前杠桿機(jī)構(gòu)與2個(gè)結(jié)構(gòu)相同 的后杠桿機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)相同；2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的前板簧組件與2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的后板簧組件結(jié)構(gòu)相 同；2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的1號(hào)支撐塊與2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的1號(hào)后支撐塊結(jié)構(gòu)相同，2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的2號(hào) 擋塊與2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的2號(hào)后擋塊結(jié)構(gòu)相同。
[0016] 與現(xiàn)有技術(shù)相比本實(shí)用新型的有益效果是：
[0017] 1.本實(shí)用新型所述的可變剛度寬頻諧振機(jī)構(gòu)達(dá)到了良好的效果，計(jì)算表明其剛度 隨位移增大而減小，并且存在一個(gè)零剛度點(diǎn)，當(dāng)越過(guò)此點(diǎn)后，表現(xiàn)出負(fù)剛度的特性。寬頻諧 振機(jī)構(gòu)的主要組件為變剛度機(jī)構(gòu)后，當(dāng)振幅超過(guò)零剛度點(diǎn)后，理論上便可以達(dá)到任意位置， 即用較小的激振力達(dá)到了更高振幅，這樣便降低了輸入功率。
[0018] 2.利用變剛度機(jī)構(gòu)組成的寬頻諧振機(jī)構(gòu)，其整體在靜態(tài)方面表現(xiàn)出非線性剛度的 特性，并聯(lián)此機(jī)構(gòu)的振動(dòng)系統(tǒng)，在恒加速、恒速度振動(dòng)過(guò)程中，能夠在寬頻范圍內(nèi)產(chǎn)生諧振。
[0019] 3.本實(shí)用新型所述的可變剛度寬頻諧振機(jī)構(gòu)采用兩節(jié)寬頻諧振機(jī)構(gòu)串聯(lián)，使振幅 范圍進(jìn)一步擴(kuò)大，并且降低板簧工作狀態(tài)應(yīng)力應(yīng)變，延長(zhǎng)了機(jī)構(gòu)的使用壽命。
[0020] 4.本實(shí)用新型所述的可變剛度寬頻諧振機(jī)構(gòu)應(yīng)用到振動(dòng)臺(tái)中可以充當(dāng)拉桿的作 用，防止振動(dòng)臺(tái)側(cè)翻。
【附圖說(shuō)明】
[0021 ]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明：
[0022] 圖1為本實(shí)用新型所述的可變剛度寬頻諧振機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)組成的軸測(cè)投影視圖；
[0023] 圖2為本實(shí)用新型所述的可變剛度寬頻諧振機(jī)構(gòu)的諧振機(jī)構(gòu)前臂結(jié)構(gòu)組成的軸測(cè) 投影視圖；
[0024] 圖3為本實(shí)用新型所述的可變剛度寬頻諧振機(jī)構(gòu)的諧振機(jī)構(gòu)后臂結(jié)構(gòu)組成的軸測(cè) 投影視圖；
[0025] 圖4為本實(shí)用新型所述的可變剛度寬頻諧振機(jī)構(gòu)的輸出桿結(jié)構(gòu)組成的軸測(cè)投影視 圖；
[0026] 圖5為本實(shí)用新型所述的可變剛度寬頻諧振機(jī)構(gòu)的前變剛度機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)組成的軸測(cè) 投影視圖；
[0027] 圖6為本實(shí)用新型所述的可變剛度寬頻諧振機(jī)構(gòu)板簧組結(jié)構(gòu)組成的軸測(cè)投影視 圖；
[0028] 圖7為本實(shí)用新型所述的可變剛度寬頻諧振機(jī)構(gòu)的前杠桿機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)組成的軸測(cè)投 影視圖；
[0029] 圖8為本實(shí)用新型所述的可變剛度寬頻諧振機(jī)構(gòu)的軸承座結(jié)構(gòu)組成的軸測(cè)投影視 圖；
[0030] 圖9為本實(shí)用新型所述的可變剛度寬頻諧振機(jī)構(gòu)的前杠桿機(jī)構(gòu)的杠桿結(jié)構(gòu)組成的 軸測(cè)投影視圖；
[0031] 圖10為本實(shí)用新型所述的可變剛度寬頻諧振機(jī)構(gòu)的1號(hào)軸結(jié)構(gòu)組成的軸測(cè)投影視 圖；
[0032] 圖11為本實(shí)用新型所述的可變剛度寬頻諧振機(jī)構(gòu)的2號(hào)軸結(jié)構(gòu)組成的軸測(cè)投影視 圖；
[0033] 圖12為本實(shí)用新型所述的可變剛度寬頻諧振機(jī)構(gòu)的前框架結(jié)構(gòu)組成的軸測(cè)投影 視圖；
[0034] 圖13為本實(shí)用新型所述的可變剛度寬頻諧振機(jī)構(gòu)的后框架結(jié)構(gòu)組成的軸測(cè)投影 視圖；
[0035] 圖14為本實(shí)用新型所述的可變剛度寬頻諧振機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向桿結(jié)構(gòu)組成的軸測(cè)投影 視圖；
[0036] 圖15為本實(shí)用新型所述的可變剛度寬頻諧振機(jī)構(gòu)的板簧結(jié)構(gòu)組成的軸測(cè)投影視 圖；
[0037] 圖16為本實(shí)用新型所述的可變剛度寬頻諧振機(jī)構(gòu)的一個(gè)應(yīng)用實(shí)例的軸測(cè)投影視 圖；
[0038]圖17為本實(shí)用新型所述的可變剛度寬頻諧振機(jī)構(gòu)的原理示意圖；
[0039] 圖18為本實(shí)用新型所述的可變剛度寬頻諧振機(jī)構(gòu)的變剛度機(jī)構(gòu)不同初始板簧剛 度時(shí)輸出力與位移關(guān)系曲線；
[0040] 圖19為本實(shí)用新型所述的可變剛度寬頻諧振機(jī)構(gòu)的變剛度機(jī)構(gòu)不同初始板簧剛 度時(shí)輸出剛度隨位移變化曲線；
[0041] 圖20為本實(shí)用新型所述的可變剛度寬頻諧振機(jī)構(gòu)的一個(gè)實(shí)例的動(dòng)態(tài)特性曲線； [0042]圖21為本實(shí)用新型所述的可變剛度寬頻諧振機(jī)構(gòu)的一個(gè)實(shí)例應(yīng)用到液壓系統(tǒng)后 的負(fù)載位移曲線；
[0043]圖22為本實(shí)用新型所述的可變剛度寬頻諧振機(jī)構(gòu)的一個(gè)實(shí)例應(yīng)用到液壓系統(tǒng)后 對(duì)于激振力的影響曲線；
[0044]圖中：1.諧振機(jī)構(gòu)前臂，2.諧振機(jī)構(gòu)后臂，3.輸出桿，4.滑塊，5.前框架，501.1號(hào)上 板，502.1號(hào)下板、503.1號(hào)后板，504.1號(hào)加強(qiáng)筋，505.后端舌部，6.前變剛度機(jī)構(gòu)，7.導(dǎo)向 桿，8.后框架，801.2號(hào)上板、802.2號(hào)下板、803.2號(hào)后板，804.導(dǎo)軌座，805.2號(hào)加強(qiáng)筋，806. 導(dǎo)軌安裝面，807 .固定肋板，9.導(dǎo)軌，10.前板簧組件，11.1號(hào)支撐塊，12.前杠桿機(jī)構(gòu)，13.2 號(hào)擋塊，14.壓塊，15.板簧組，1501.板簧組下表面，1502.板簧，16.2號(hào)支撐塊，17.1號(hào)前軸 承，1701.1號(hào)前軸承外圈，18.1號(hào)軸，1801.1號(hào)軸中間軸段，1802.1號(hào)軸兩端，19.軸承座， 1901.3號(hào)軸承，1902 .軸承壓蓋，1903 .軸承座下支撐塊，20.2號(hào)軸，2001.2號(hào)軸中間軸段， 2002.2號(hào)軸兩端，21.杠桿，2101.左端孔，2102.中間孔，2103.右端孔，2104.2號(hào)桿，2105.1 號(hào)桿，22.軸用彈簧擋圈，23.2號(hào)前軸承，2301.2號(hào)前軸承外圈，24.后變剛度機(jī)構(gòu),25.1號(hào)后 軸承，26.后杜桿機(jī)構(gòu)，27.2號(hào)后軸承，28.后板黃組件，29.1號(hào)后支撐塊，30.2號(hào)后軸，31.后 杠桿，32.2號(hào)后擋塊，33.可變剛度寬頻諧振機(jī)構(gòu)，34.振動(dòng)臺(tái)臺(tái)體，35.地基。
【具體實(shí)施方式】
[0045]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)的描述：
[0046]參閱圖I，本實(shí)用新型所述的可變剛度寬頻諧振機(jī)構(gòu)是由諧振機(jī)構(gòu)前臂1、諧振機(jī) 構(gòu)后臂2和輸出桿3構(gòu)成。
[0047]諧振機(jī)構(gòu)前臂1包括4個(gè)結(jié)構(gòu)相同的滑塊4、前框架5、2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的前變剛度機(jī)構(gòu) 6和2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的導(dǎo)向桿7。
[0048]參閱圖2,所述的滑塊4采用型號(hào)為HGH20CA的標(biāo)準(zhǔn)件，其整體為方形體結(jié)構(gòu)件，從 左端面中間部分向右（內(nèi)）設(shè)置有一個(gè)從上到下的等橫截面的通槽，通槽槽口的寬度為側(cè)面 寬度的1/2,滑塊4上的通槽的橫截面形狀為燕尾形。
[0049] 參閱圖12,所述的前框架5包括1號(hào)上板501、1號(hào)下板502、1號(hào)后板503、2個(gè)結(jié)構(gòu)相 同的1號(hào)加強(qiáng)筋504和后端舌部505,它們之間采用焊接方式連接。
[0050] 所述的1號(hào)上板501與1號(hào)下板502為矩形平板結(jié)構(gòu)件，1號(hào)上板501與1號(hào)下板502的 左、右端分別均勻地設(shè)置有與前變剛度機(jī)構(gòu)6連接固定的結(jié)構(gòu)相同的螺栓通孔組，即固定前 板簧組件10的左端螺栓通孔組和固定連接1號(hào)支撐塊11、前杠桿機(jī)構(gòu)12、2號(hào)擋塊13的右端 螺栓通孔組，在1號(hào)上板501和1號(hào)下板502右端的前、后側(cè)面上設(shè)置有固定導(dǎo)向桿7的螺栓通 孔組，每組中皆包括三個(gè)結(jié)構(gòu)相同的螺紋盲孔。
[0051] 所述的1號(hào)加強(qiáng)筋504為"又"字形的叉類(lèi)結(jié)構(gòu)件，"又"字形叉類(lèi)結(jié)構(gòu)件的開(kāi)口端向 左，與開(kāi)口端相對(duì)的封閉端向右；其高度與1號(hào)上板501上表面和1號(hào)下板502下表面的間距 相等，其左右長(zhǎng)度與導(dǎo)向桿7的左右寬度之和等于1號(hào)上板501和1號(hào)下板502的左右長(zhǎng)度，其 厚度與1號(hào)上板501、1號(hào)下板502、1號(hào)后板503的厚度相等。
[0052]所述的1號(hào)后板503為矩形平板結(jié)構(gòu)件，1號(hào)后板503的四角處均勻地分布有與四個(gè) 結(jié)構(gòu)相同的滑塊4連接的通孔，1號(hào)后板503高度為滑塊4的高度的2.5倍，1號(hào)后板503高度與 1號(hào)上板501上表面和1號(hào)下板502下表面的間距相等，1號(hào)后板503高度的前后寬度大于1號(hào) 上板501與1號(hào)下板502的前后寬度。
[0053]所述的后端舌部505為等橫截面的長(zhǎng)方體式結(jié)構(gòu)件，其長(zhǎng)度為1號(hào)后板503厚度的8 倍，高度為1號(hào)后板503厚度的2.5倍，寬度為1號(hào)后板503寬度的1/3。
[0054] 所述的1號(hào)上板501與1號(hào)下板502垂直于1號(hào)后板503,1號(hào)上板501與1號(hào)下板502上 下對(duì)稱(chēng)布置，1號(hào)上板501與1號(hào)下板502的左端面和1號(hào)后板503右端面相接觸并采用焊接方 式固定連接，2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的"又"字形的1號(hào)加強(qiáng)筋504對(duì)稱(chēng)地布置在1號(hào)上板501與1號(hào)下板 502的前后兩側(cè)面上并采用焊接方式固定連接，2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的"又"字形的1號(hào)加強(qiáng)筋504的 左端面與1號(hào)后板503的右端面相接觸并采用焊接方式固定連接，起到加強(qiáng)前框架5剛度作 用；后端舌部505的右端面與1號(hào)后板503左端面的中心位置固定連接；1號(hào)上板501與1號(hào)下 板502上下對(duì)稱(chēng)面及前后對(duì)稱(chēng)面和1號(hào)后板503的橫縱向?qū)ΨQ(chēng)面共面，后端舌部505的水平與 縱向?qū)ΨQ(chēng)面和1號(hào)后板503的橫、縱向?qū)ΨQ(chēng)面共面。
[0055] 參閱圖5，前變剛度機(jī)構(gòu)6包括前板簧組件10、1號(hào)支撐塊11、前杠桿機(jī)構(gòu)12、2號(hào)擋 塊13。其中前板簧組件10的板簧組15下表面1501與前杠桿機(jī)構(gòu)12的1號(hào)前軸承17的1號(hào)前軸 承外圈1701滑動(dòng)接觸連接。
[0056] 參閱圖6,前板簧組件10包括壓塊14、板簧組15與2號(hào)支撐塊16,并采用螺栓固定連 接。
[0057]所述壓塊14為方形板狀結(jié)構(gòu)件，在壓塊14的四個(gè)角的位置設(shè)置有4個(gè)壓塊通孔，4 個(gè)壓塊通孔與2號(hào)支撐塊16四角處的支撐塊螺紋通孔相互對(duì)應(yīng)。
[0058]所述板簧組15是由2~6塊板簧1502組成，根據(jù)不同的初始剛度需求，可選擇不同 的數(shù)量，且板簧1502的厚度也隨不同的初始剛度需求通過(guò)計(jì)算得出。板簧1502為長(zhǎng)方形薄 板結(jié)構(gòu)件，其左端設(shè)置有4個(gè)與壓塊14上的壓塊通孔相互對(duì)應(yīng)的板簧組通孔，板簧組通孔直 徑相同，板簧1502長(zhǎng)度為1號(hào)上板501長(zhǎng)的7/10,寬度與后端舌部505寬度相等。
[0059]所述2號(hào)支撐塊16為方形體式結(jié)構(gòu)件，其寬度與板簧1502寬度相等，其長(zhǎng)度與寬度 相等，其高度為寬度的4/5，頂端面的四角處設(shè)置有4個(gè)與壓塊14上的4個(gè)壓塊通孔相對(duì)應(yīng)的 支撐塊螺紋通孔;4個(gè)支撐塊螺紋通孔也和1號(hào)上板501與1號(hào)下板502的左端螺栓通孔組相 對(duì)應(yīng)。
[0060] 參閱圖8，所述的前杠桿機(jī)構(gòu)12包括2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的1號(hào)前軸承17、2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的1 號(hào)軸18、2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的軸承座19、2號(hào)軸20、杠桿21、4個(gè)結(jié)構(gòu)相同的軸用彈簧擋圈22和2個(gè) 結(jié)構(gòu)相同的2號(hào)前軸承23。
[0061] 所述杠桿21為半月形桿狀件，杠桿21是由1號(hào)桿與2號(hào)桿相交組成，杠桿21上設(shè)置 有左端孔2101、中間孔2102與右端孔2103,左端孔2101與右端孔2103位于1號(hào)桿與2號(hào)桿的 外端，中間孔2102位于1號(hào)桿與2號(hào)桿相交點(diǎn)處，左端孔2101、中間孔2102、右端孔2103三孔 心點(diǎn)的連線構(gòu)成了 110°的夾角，2號(hào)軸20裝入杠桿21的中間孔2102中。
[0062] 1號(hào)軸18為對(duì)稱(chēng)式階梯軸，兩端與1號(hào)前軸承17內(nèi)圈配合，中間部分直徑和杠桿21 左端孔2101與右端孔2103孔直徑相等，1號(hào)軸18的長(zhǎng)度等于板簧1502的寬度。
[0063] 參閱圖9,所述軸承座19為一組合式結(jié)構(gòu)件，軸承座19包括3號(hào)軸承1901、軸承壓蓋 1902與軸承座下支撐塊1903。上側(cè)為梯形的軸承壓蓋1902,軸承壓蓋1902左右兩斜面上設(shè) 置有兩個(gè)與方形的軸承座下支撐塊1903對(duì)應(yīng)的階梯式的壓蓋通孔，下側(cè)為一方形的軸承座 下支撐塊1903,軸承座下支撐塊1903的兩端豎直地設(shè)置有與軸承壓蓋1902對(duì)應(yīng)的下支撐塊 螺紋通孔，并且該組下支撐塊螺紋通孔間距與前框架5的1號(hào)上板501頂面和1號(hào)下板502右 端的安裝杠桿機(jī)構(gòu)12的中間4孔在橫向方向?qū)?yīng)，長(zhǎng)方體形的軸承座下支撐塊1903中間為 階梯通孔用來(lái)放置3號(hào)軸承1901，孔徑與3號(hào)軸承1901外徑相等，軸承壓蓋1902和軸承座下 支撐塊1903通過(guò)螺栓連接，將3號(hào)軸承1901固定于中間位置。
[0064] 2號(hào)軸20為對(duì)稱(chēng)式階梯軸，兩端與2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的軸承座19上的3號(hào)軸承1901的軸 承內(nèi)圈配裝。中間與杠桿21中間孔2102配合，長(zhǎng)度等于前框架5中的1號(hào)上板501寬度。
[0065]所述的前杠桿機(jī)構(gòu)12的2號(hào)軸20的2號(hào)軸中間軸段2001與杠桿21的中間孔2102之 間為過(guò)盈配合，2號(hào)軸20的2號(hào)軸兩端2002與2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的軸承座19的3號(hào)軸承1901內(nèi)圈之 間為過(guò)盈配合，2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的1號(hào)前軸承17套裝在1號(hào)軸18的1號(hào)軸兩端1802上，1號(hào)軸18的 1號(hào)軸兩端1802與2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的1號(hào)前軸承17內(nèi)圈之間為過(guò)盈配合，2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的1號(hào)前 軸承17外側(cè)的1號(hào)軸18上套裝有用于定位的軸用彈簧擋圈22，1號(hào)軸18裝入杠桿21的左端孔 2101內(nèi)，1號(hào)軸中間軸段1801與杠桿21的左端孔2101之間為過(guò)盈配合，
[0066]同理，2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的2號(hào)前軸承23套裝在第二根1號(hào)軸18的1號(hào)軸兩端1802上，第 二根1號(hào)軸18的1號(hào)軸兩端1802與2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的2號(hào)前軸承23內(nèi)圈之間為過(guò)盈配合，2個(gè)結(jié) 構(gòu)相同的2號(hào)前軸承23外側(cè)的1號(hào)軸18上套裝有軸用彈簧擋圈22,第二根1號(hào)軸18的1號(hào)軸中 間軸段1801與杠桿21上的右端孔2103之間為過(guò)盈配合。
[0067]參閱圖14,所述導(dǎo)向桿7為平板結(jié)構(gòu)件，其中有兩缺角側(cè)為左側(cè)，其豎直方向的長(zhǎng) 度與2號(hào)上板801上表面和2號(hào)下板802下表面的間距相等，水平方向?qū)挾葹樨Q直方向長(zhǎng)度的 1/3,導(dǎo)向桿7中間位置設(shè)置有1個(gè)矩形通孔，矩形通孔在水平方向的寬度與輸出桿3左右兩 側(cè)圓弧面外輪廓在水平方向距離相等，矩形孔在豎直方向長(zhǎng)度為水平方向?qū)挾鹊?.5倍，導(dǎo) 向桿7的上下兩端處均勻地設(shè)置有與1號(hào)上板501和1號(hào)下板502右端的前后側(cè)面上的螺紋盲 孔組對(duì)應(yīng)的螺栓通孔組，缺角位置目的是防止與前框架5右側(cè)焊點(diǎn)干涉，其大小可依據(jù)前框 架5右側(cè)焊點(diǎn)大小配做。
[0068] 2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的前變剛度機(jī)構(gòu)6通過(guò)螺釘對(duì)稱(chēng)地固定于諧振機(jī)構(gòu)前臂1中的前框架 5的1號(hào)上板501、1號(hào)下板502的內(nèi)側(cè)面上，2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的導(dǎo)向桿7通過(guò)螺釘對(duì)稱(chēng)地固定在諧 振機(jī)構(gòu)前臂1的前框架5中的1號(hào)上板501、1號(hào)下板502右端的前、后兩側(cè)面上，4個(gè)結(jié)構(gòu)相同 的滑塊4通過(guò)螺釘固定于前框架5的1號(hào)后板503的四角處，安裝在1號(hào)后板503的四角處的4 個(gè)結(jié)構(gòu)相同的滑塊4上下前后均為對(duì)稱(chēng)地布置，2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的前變剛度機(jī)構(gòu)6中的前杠桿 機(jī)構(gòu)12位于1號(hào)上板501與1號(hào)下板502內(nèi)側(cè)面的右端，前板簧組件10中的壓塊14與2號(hào)支撐 塊16位于1號(hào)上板501與1號(hào)下板502內(nèi)側(cè)面的左端。
[0069] 參閱圖3，諧振機(jī)構(gòu)后臂2包括兩個(gè)與諧振機(jī)構(gòu)前臂1中的前變剛度機(jī)構(gòu)6結(jié)構(gòu)相同 的后變剛度機(jī)構(gòu)24、后框架8和兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同的導(dǎo)軌9。
[0070] 參閱圖14,后框架8包括2號(hào)上板801、2號(hào)下板802、2號(hào)后板803、2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的2號(hào) 加強(qiáng)筋805和2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的導(dǎo)軌座804,它們之間采用焊接方式連接。
[0071 ]所述的2號(hào)上板801與2號(hào)下板802為結(jié)構(gòu)相同的矩形平板結(jié)構(gòu)件，2號(hào)上板801和2 號(hào)下板802的左、右端分別均勻地設(shè)置有與后變剛度機(jī)構(gòu)24連接固定的結(jié)構(gòu)相同的螺栓通 孔組，即固定后板簧組件28的左端螺栓通孔組與固定連接1號(hào)后支撐塊29、后杠桿機(jī)構(gòu)26、2 號(hào)后擋塊32的右端螺栓通孔組。
[0072]所述的2號(hào)后板803為矩形平板結(jié)構(gòu)件，其上均勻地設(shè)置有8個(gè)通孔，且通孔相對(duì)于 前后上下對(duì)稱(chēng)面均為對(duì)稱(chēng)地布置，2號(hào)后板803的寬度和后框架8中的2號(hào)上板801與2號(hào)下板 802的寬度相等。
[0073]所述的2號(hào)加強(qiáng)筋805為"X"形的叉類(lèi)結(jié)構(gòu)件，其高度與2號(hào)上板801上表面和2號(hào)下 板802下表面的間距相等，其長(zhǎng)度與高度相等，其厚度與2號(hào)上板801厚度相等。
[0074]所述導(dǎo)軌座804為橫截面成直角形的結(jié)構(gòu)件，在兩直角壁板之間焊接有三個(gè)起支 撐作用的三角形的固定肋板807,三個(gè)固定肋板807均勻?qū)ΨQ(chēng)地布置于導(dǎo)軌座804上，導(dǎo)軌安 裝平面806向右，并且設(shè)置有一組與導(dǎo)軌9上的通孔相對(duì)應(yīng)的用于固定導(dǎo)軌9的螺紋通孔。 [00 75] 2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的2號(hào)加強(qiáng)筋805對(duì)稱(chēng)布置在2號(hào)上板801、2號(hào)下板802的前、后兩側(cè)面 上，起到加強(qiáng)后框架8的剛度作用，2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的導(dǎo)軌座804對(duì)稱(chēng)地固定安裝在2號(hào)上板 801、2號(hào)下板802右端的前、后兩側(cè)面上，整個(gè)后框架8為上下對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)。
[0076] 所述導(dǎo)軌9，其截面形狀為燕尾形，大小與滑塊4燕尾槽相對(duì)應(yīng)，其長(zhǎng)度與后框架8 的導(dǎo)軌座804相等，在導(dǎo)軌9的右側(cè)面設(shè)置有一組與導(dǎo)軌座804相對(duì)應(yīng)的階梯通孔。
[0077] 2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的后變剛度機(jī)構(gòu)24通過(guò)螺栓對(duì)稱(chēng)固定于諧振機(jī)構(gòu)后臂2的后框架8中 的2號(hào)上板801和2號(hào)下板802的內(nèi)側(cè)面上，2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的導(dǎo)軌9通過(guò)螺釘固定于后框架8中 的2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的導(dǎo)軌座804上，且前后對(duì)稱(chēng)布置，其位置與諧振機(jī)構(gòu)前臂1的4個(gè)滑塊4安裝 后組成的兩條燕尾形滑道相對(duì)應(yīng)。
[0078] 所述的諧振機(jī)構(gòu)前臂1左端的4個(gè)結(jié)構(gòu)相同的滑塊4與諧振機(jī)構(gòu)后臂2右端的2個(gè)結(jié) 構(gòu)相同的導(dǎo)軌9滑動(dòng)配合連接，2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的導(dǎo)軌9的對(duì)稱(chēng)安裝保證諧振機(jī)構(gòu)前臂1與諧振 機(jī)構(gòu)后臂2相對(duì)滑動(dòng)時(shí)保持平行，且采用雙平行導(dǎo)軌9、4個(gè)結(jié)構(gòu)相同的滑塊4可有效傳遞扭 矩，防止諧振機(jī)構(gòu)前臂1傾覆，諧振機(jī)構(gòu)前臂1的前框架5的后端舌部505的上端面、下端面與 諧振機(jī)構(gòu)后臂2的2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的后變剛度機(jī)構(gòu)24中的后杠桿機(jī)構(gòu)26的2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的2號(hào) 后軸承27的2號(hào)后軸承外圈滑動(dòng)接觸來(lái)傳遞力，輸出桿3的左右兩側(cè)面為圓弧面，左右兩側(cè) 的圓弧面與諧振機(jī)構(gòu)前臂1的2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的導(dǎo)向桿7的矩形孔左右內(nèi)側(cè)面滑動(dòng)接觸，圓弧 面保證在滑動(dòng)過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生自鎖，輸出桿3的上下表面與諧振機(jī)構(gòu)前臂1中的2個(gè)結(jié)構(gòu)相 同的前變剛度機(jī)構(gòu)6的2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的前杠桿機(jī)構(gòu)12中的2號(hào)前軸承23的2號(hào)前軸承外圈 2301滑動(dòng)接觸，達(dá)到傳遞力的目的。
[0079] 本實(shí)用新型所述的可變剛度寬頻諧振機(jī)構(gòu)的工作過(guò)程
[0080] 參考圖16，利用可變剛度寬頻諧振機(jī)構(gòu)時(shí)，先將輸出桿3與振動(dòng)臺(tái)臺(tái)體34固定，根 據(jù)限位及所需達(dá)到效果要求可采用兩個(gè)至多個(gè)可變剛度寬頻諧振機(jī)構(gòu)33,并將可變剛度寬 頻諧振機(jī)構(gòu)固定于地基35上，首先將可變剛度寬頻諧振機(jī)構(gòu)初始狀態(tài)位置設(shè)置為零點(diǎn)，當(dāng) 振動(dòng)臺(tái)臺(tái)體34受到激振力F作用時(shí)，會(huì)帶動(dòng)輸出桿3-起振動(dòng)，在向上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，輸出桿3 向上壓諧振機(jī)構(gòu)前臂1中上端的前變剛度機(jī)構(gòu)6的前杠桿機(jī)構(gòu)12，杠桿21圍繞其2號(hào)軸20轉(zhuǎn) 動(dòng)，將力傳遞給板簧組15,由于前板簧組件10固定于前框架5的1號(hào)上板501上，所以前框架5 同時(shí)向上運(yùn)動(dòng)，諧振機(jī)構(gòu)前臂1的前框架5的后端舌部505向上壓諧振機(jī)構(gòu)后臂2中上端的后 變剛度機(jī)構(gòu)24的后杠桿機(jī)構(gòu)26的右端，后杠桿機(jī)構(gòu)26的后杠桿31圍繞其2號(hào)后軸30轉(zhuǎn)動(dòng)，后 杠桿31的左端向下壓后板簧組件28,由于后板簧組件28固定與后框架8上，后框架8又固定 在地基35上，所以后板簧組件28固定端不動(dòng)，如此便完成了力的傳遞過(guò)程。由于可變剛度寬 頻諧振機(jī)構(gòu)為對(duì)稱(chēng)性機(jī)構(gòu)，所以在向下運(yùn)動(dòng)時(shí)與向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程是一致的。
[0081] 由于機(jī)構(gòu)為兩截，有效的擴(kuò)大了振幅范圍，通過(guò)力的傳遞保證了機(jī)構(gòu)可往復(fù)運(yùn)動(dòng)， 平行放置的兩條導(dǎo)軌9、滑塊4機(jī)構(gòu)保證了諧振機(jī)構(gòu)前臂1與諧振機(jī)構(gòu)后臂2在相互運(yùn)動(dòng)時(shí)保 持平行，防止諧振機(jī)構(gòu)前臂1側(cè)向轉(zhuǎn)動(dòng)，每條導(dǎo)軌9上的兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同的滑塊4為運(yùn)動(dòng)過(guò)程中 傳遞力時(shí)的產(chǎn)生的力矩提供的平衡力矩，保證諧振機(jī)構(gòu)前臂1不會(huì)傾覆。
[0082]參閱圖15,變剛度機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)依據(jù)的原理公式為
[0083] 輸出力F的方稈為：
[0084]
[0085]輸出位移X為：
[0086] x = li[sin9i-sin(9i-A Θ)]
[0087] 聯(lián)立上述兩式，便得到受力隨位移變化曲線，求導(dǎo)便得到剛度隨位移變化曲線。
[0088] 一個(gè)實(shí)例
[0089]本例中選取板簧1502長(zhǎng)度為200mm，寬度為50mm，為便于調(diào)節(jié)剛度，設(shè)置三種厚度 分別為 2.6111111、3.5111111、4.06111111，對(duì)應(yīng)初始剛度為1(^/111111，2(^/111111，3(^/111111，1號(hào)桿2105與2號(hào)桿 2104夾角為110°，初始安裝角度Θ1為60°，Θ2為10°，1號(hào)桿2105長(zhǎng)60mm，2號(hào)桿2104長(zhǎng)45mm。
[0090] 分別設(shè)置不同的板簧組15初始剛度，輸出力隨位移變化曲線如圖18所示，輸出剛 度如圖19所示，
[0091] 圖18展示了不同板簧疊加剛度時(shí)，輸出端受力與位移的變化關(guān)系
[0092] 圖19展示了不同板簧疊加剛度時(shí)，變剛度機(jī)構(gòu)所呈現(xiàn)出的剛度隨位移的變化趨 勢(shì)，結(jié)果表明變剛度機(jī)構(gòu)具有非線性剛度的特性。
[0093]設(shè)置輸出桿3連接負(fù)載質(zhì)量80Kg，通過(guò)掃頻測(cè)試得到機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性曲線，如圖20所 示，表明變剛度諧振機(jī)構(gòu)所形成的共振區(qū)較寬。
[0094]將變剛度諧振機(jī)構(gòu)放置于液壓激振系統(tǒng)中，設(shè)置掃頻范圍為1~20Hz，通過(guò)控制使 含有諧振機(jī)構(gòu)的系統(tǒng)臺(tái)面振動(dòng)幅值與不含諧振機(jī)構(gòu)的系統(tǒng)的臺(tái)面振動(dòng)幅值在個(gè)各頻率點(diǎn) 達(dá)到一致，如圖21所示。得到效果曲線如圖22所示，表明含有變剛度諧振機(jī)構(gòu)的系統(tǒng)在達(dá)到 相同振幅時(shí)，在共振區(qū)5~20Hz內(nèi)所需激振力都小于不含諧振機(jī)構(gòu)的系統(tǒng)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種可變剛度寬頻諧振機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述的可變剛度寬頻諧振機(jī)構(gòu)包括諧振 機(jī)構(gòu)前臂（1)、諧振機(jī)構(gòu)后臂(2)和輸出桿(3); 所述的諧振機(jī)構(gòu)后臂(2)位于諧振機(jī)構(gòu)前臂（1)的左側(cè)，諧振機(jī)構(gòu)前臂（1)左端的4個(gè)結(jié) 構(gòu)相同的滑塊(4)與諧振機(jī)構(gòu)后臂(2)右端的2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的導(dǎo)軌(9)滑動(dòng)配合，諧振機(jī)構(gòu)前 臂（1)中的后端舌部(505)位于諧振機(jī)構(gòu)后臂(2)中2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的后變剛度機(jī)構(gòu)(24)之間， 后端舌部(505)的上下端面和2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的后變剛度機(jī)構(gòu)(24)的后杠桿機(jī)構(gòu)(26)中的2號(hào) 后軸承(27)相接觸，輸出桿(3)安裝在諧振機(jī)構(gòu)前臂（1)中2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的導(dǎo)向桿(7)的矩形 通孔內(nèi)，輸出桿(3)左右兩側(cè)的圓弧面與諧振機(jī)構(gòu)前臂（1)中的2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的導(dǎo)向桿(7)的 矩形通孔的左右內(nèi)側(cè)面接觸連接，輸出桿(3)上下表面與諧振機(jī)構(gòu)前臂（1)中的2個(gè)結(jié)構(gòu)相 同的前變剛度機(jī)構(gòu)(6)的前杠桿機(jī)構(gòu)（12)中的2號(hào)前軸承(23)相接觸。2. 按照權(quán)利要求1所述的可變剛度寬頻諧振機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述的諧振機(jī)構(gòu)前臂 (1)還包括前框架(5); 所述的4個(gè)結(jié)構(gòu)相同的滑塊(4)安裝在前框架(5)中的1號(hào)后板(503)左側(cè)面的四角處，2 個(gè)結(jié)構(gòu)相同的導(dǎo)向桿(7)安裝在前框架(5)中的1號(hào)上板(501)與1號(hào)下板(502)右端的前后 端面上并采用螺栓固定，2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的變剛度機(jī)構(gòu)(6)依次采用螺栓對(duì)稱(chēng)地固定在1號(hào)上 板（501)與1號(hào)下板(502)的內(nèi)側(cè)面上，2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的前變剛度機(jī)構(gòu)（6)中的前杠桿機(jī)構(gòu) (12)位于1號(hào)上板(501)與1號(hào)下板(502)內(nèi)側(cè)面的右端。3. 按照權(quán)利要求2所述的可變剛度寬頻諧振機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述的前框架（5)還包 括1號(hào)后板(503)、2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的1號(hào)加強(qiáng)筋(504)和后端舌部(505); 所述的1號(hào)后板(503)為矩形平板結(jié)構(gòu)件，1號(hào)后板(503)的四角處均勻地分布有與四個(gè) 結(jié)構(gòu)相同的滑塊(4)連接的通孔； 所述的1號(hào)上板（501)與1號(hào)下板（502)為矩形平板結(jié)構(gòu)件，1號(hào)上板（501)與1號(hào)下板 (502)的左右端分別均勻地設(shè)置有與前變剛度機(jī)構(gòu)(6)連接固定的螺栓通孔組； 所述的1號(hào)上板（501)與1號(hào)下板(502)垂直于1號(hào)后板(503)，1號(hào)上板（501)與1號(hào)下板 (502)上下對(duì)稱(chēng)布置，1號(hào)上板(501)與1號(hào)下板(502)的左端面和1號(hào)后板(503)右端面相接 觸并采用焊接方式固定連接，2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的"又"字形的1號(hào)加強(qiáng)筋(504)對(duì)稱(chēng)地安裝在1號(hào) 上板(501)與1號(hào)下板(502)的前后兩側(cè)面上并采用焊接方式固定連接，后端舌部(505)的右 端面與1號(hào)后板(503)左端面的中心位置固定連接，1號(hào)上板(501)與1號(hào)下板(502)上下對(duì)稱(chēng) 面與前后對(duì)稱(chēng)面和1號(hào)后板(503)的橫縱向?qū)ΨQ(chēng)面共面，后端舌部(505)的水平與豎直對(duì)稱(chēng) 面和1號(hào)后板(503)的橫縱向?qū)ΨQ(chēng)面共面。4. 按照權(quán)利要求1或2所述的可變剛度寬頻諧振機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述的前變剛度機(jī) 構(gòu)(6)包括前板簧組件(10)、1號(hào)支撐塊(11)、前杠桿機(jī)構(gòu)（12)與2號(hào)擋塊(13); 所述的前板簧組件（10)包括壓塊(14)、板簧組(15)與2號(hào)支撐塊(16); 板簧組（15)的左端位于壓塊(14)與2號(hào)支撐塊（16)之間，并采用螺栓將三者連接，前板 簧組件（10)通過(guò)2號(hào)支撐塊(16)并采用螺栓固定在前框架(5)內(nèi)側(cè)的左端，前杠桿機(jī)構(gòu)（12) 安裝在前框架(5)內(nèi)側(cè)的右端，1號(hào)支撐塊(11)安裝在前杠桿機(jī)構(gòu)（12)的左側(cè)，2號(hào)擋塊(13) 安裝在前杠桿機(jī)構(gòu)（12)的右側(cè)，板簧組（15)右端的下表面（1501)與前杠桿機(jī)構(gòu)（12)中的1 號(hào)前軸承(17)的1號(hào)前軸承外圈（1701)接觸連接。5. 按照權(quán)利要求1或2所述的可變剛度寬頻諧振機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述的前杠桿機(jī)構(gòu) (12)包括2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的1號(hào)前軸承（17)、2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的1號(hào)軸（18)、2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的軸承座 (19) 、2號(hào)軸(20)、杠桿(21)、4個(gè)結(jié)構(gòu)相同的軸用彈簧擋圈（22)與2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的2號(hào)前軸承 (23); 所述的杜桿(21)由1號(hào)桿(2105)與2號(hào)桿(2104)相交組成，1號(hào)桿(2105)長(zhǎng)度大于2號(hào)桿 (2104) 的長(zhǎng)度，杠桿(21)上設(shè)置有左端孔(2101)、中間孔(2102)與右端孔(2103)，左端孔 (2101)與右端孔(2103)位于2號(hào)桿(2104)與1號(hào)桿(2105)的外端，中間孔(2102)位于1號(hào)桿 (2105) 與2號(hào)桿(2104)交點(diǎn)處，杠桿(21)的左端孔(2101)、中間孔(2102)與右端孔(2103)三 個(gè)孔心點(diǎn)的連線構(gòu)成的夾角為110°，2號(hào)軸（20)裝入杠桿（21)的中間孔（2102)中，2號(hào)軸 (20) 的2號(hào)軸中間軸段(2001)與杠桿(21)的中間孔(2102)之間為過(guò)盈配合，2號(hào)軸(20)的2 號(hào)軸兩端(2002)采用軸承裝入2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的軸承座內(nèi)孔（1901)的孔中，2號(hào)軸(20)的2號(hào) 軸兩端(2002)與2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的軸承座內(nèi)孔（1901)之間為轉(zhuǎn)動(dòng)連接，2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的1號(hào)前 軸承（17)套裝在1號(hào)軸（18)的1號(hào)軸兩端（1802)上，1號(hào)軸（18)的1號(hào)軸兩端（1802)與2個(gè)結(jié) 構(gòu)相同的1號(hào)前軸承（17)之間為過(guò)盈配合，2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的1號(hào)前軸承（17)外側(cè)的1號(hào)軸（18) 上套裝有軸用彈簧擋圈（22)，1號(hào)軸（18)裝入杠桿(21)的左端孔(2101)內(nèi)，1號(hào)軸中間軸段 (1801)與杠桿(21)的左端孔(2101)之間為過(guò)盈配合，2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的2號(hào)前軸承(23)套裝在 第二根1號(hào)軸（18)的1號(hào)軸兩端（1802)上，第二根1號(hào)軸（18)的1號(hào)軸兩端（1802)與2個(gè)結(jié)構(gòu) 相同的2號(hào)前軸承(23)之間為過(guò)盈配合，2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的2號(hào)前軸承(23)外側(cè)的1號(hào)軸（18)上 套裝有軸用彈簧擋圈（22)，第二根1號(hào)軸（18)的1號(hào)軸中間軸段（1801)與杠桿(21)上的右端 孔(2103)之間為過(guò)盈配合。6. 按照權(quán)利要求1所述的可變剛度寬頻諧振機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述的諧振機(jī)構(gòu)后臂 (2)還包括后框架(8)與2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的導(dǎo)軌(9); 所述的2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的導(dǎo)軌(9)對(duì)稱(chēng)地安裝在后框架(8)右端的2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的導(dǎo)軌座 (804)中的導(dǎo)軌安裝面(806)上，2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的導(dǎo)軌(9)相互平行，并平行于后框架(8)中2 號(hào)上板(801)與2號(hào)下板(802)的前后側(cè)面，2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的導(dǎo)軌(9)與2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的導(dǎo)軌座 (804) 之間采用螺栓固定連接，2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的后變剛度機(jī)構(gòu)（24)采用螺栓對(duì)稱(chēng)地固定在2 號(hào)上板(801)與2號(hào)下板(802)的內(nèi)側(cè)面上，2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的后變剛度機(jī)構(gòu)（24)中的后杠桿機(jī) 構(gòu)(26)位于2號(hào)上板(801)與2號(hào)下板(802)內(nèi)側(cè)面的右端。7. 按照權(quán)利要求6所述的可變剛度寬頻諧振機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述的后框架(8)還包 括2號(hào)后板(803)與2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的2號(hào)加強(qiáng)筋(805); 所述的2號(hào)上板(801)與2號(hào)下板(802)為結(jié)構(gòu)相同的矩形平板結(jié)構(gòu)件，2號(hào)上板(801)與 2號(hào)下板(802)的兩端設(shè)置有與后變剛度機(jī)構(gòu)(24)連接用的螺栓通孔組； 所述的2號(hào)后板(803)為矩形平板結(jié)構(gòu)件，2號(hào)后板(803)的前后寬度和2號(hào)上板(801)與 2號(hào)下板(802)的前后寬度相等，2號(hào)后板(803)上設(shè)置有與地基固定用的安裝孔；2號(hào)上板 (801)與2號(hào)下板(802)垂直于2號(hào)后板(803)，2號(hào)上板(801)與2號(hào)下板(802)上下對(duì)稱(chēng)布置， 2號(hào)上板(801)與2號(hào)下板(802)的左端面和2號(hào)后板(803)的右端面相接觸并采用焊接方式 固定連接;2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的2號(hào)加強(qiáng)筋(805)對(duì)稱(chēng)地布置在2號(hào)上板(801)與2號(hào)下板(802)的 前后側(cè)面上，2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的導(dǎo)軌座（804)對(duì)稱(chēng)地固定安裝在2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的2號(hào)加強(qiáng)筋 (805) 右側(cè)的2號(hào)上板(801)與2號(hào)下板(802)的前后兩側(cè)面上并采用焊接方式固定連接，整 個(gè)后框架(8)為上下與前后對(duì)稱(chēng)式結(jié)構(gòu)框架。8.按照權(quán)利要求1所述的可變剛度寬頻諧振機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述的諧振機(jī)構(gòu)前臂 (1)中的2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的前變剛度機(jī)構(gòu)(6)與諧振機(jī)構(gòu)后臂(2)中2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的后變剛度機(jī) 構(gòu)(24)結(jié)構(gòu)相同；即2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的前杠桿機(jī)構(gòu)（12)與2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的后杠桿機(jī)構(gòu)(26)結(jié)構(gòu) 相同；2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的前板簧組件（10)與2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的后板簧組件(28)結(jié)構(gòu)相同；2個(gè)結(jié)構(gòu) 相同的1號(hào)支撐塊（11)與2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的1號(hào)后支撐塊(29)結(jié)構(gòu)相同，2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的2號(hào)擋 塊(13)與2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的2號(hào)后擋塊(3 2)結(jié)構(gòu)相同。
【文檔編號(hào)】G01M7/02GK205664985SQ201620519631
【公開(kāi)日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年6月1日
【發(fā)明人】孫曉, 周興華, 王勇威, 唐可洪, 王名, 王一名
【申請(qǐng)人】吉林大學(xué)