一種具有寬頻減振性能的慣容與橡膠復(fù)合減振器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種減振降噪構(gòu)件，特別涉及一種具有寬頻減振性能的慣容與橡 膠復(fù)合減振器，屬于減振降噪技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 機(jī)械設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)將不可避免地產(chǎn)生振動，控制振動的一個重要方法就是隔振。 近年來機(jī)械設(shè)備的隔振技術(shù)得到一定發(fā)展，且多以單層隔振和雙層隔振以及浮筏隔振方式 為主。然而，無論何種隔振方式，都是以最簡單的隔振器作為基本器件。隔振器分為好多種， 有橡膠隔振器、彈簧隔振器和空氣隔振器等。其中用的最多的還是橡膠隔振器，但是橡膠隔 振器卻有著許多不可避免的缺點(diǎn)，比如橡膠隔振器的靜態(tài)壓縮量不能過大，對低頻(如低于 IOHz)的減振效果不理想等。因此，橡膠隔振器不適用于對低頻激勵為主的機(jī)械設(shè)備隔振。
[0003] 申請?zhí)枮?01510094130.0,名稱為"用于軌道交通浮置板道床隔振系統(tǒng)的橡膠隔 振器"的發(fā)明專利，公開了一種用于軌道交通浮置板道床隔振系統(tǒng)的橡膠隔振器，包括上蓋 板、上鐵件、橡膠件、下鐵件、下座板、鐵芯、限位螺栓和鎖緊螺塞;鐵芯設(shè)置在橡膠件內(nèi)并與 橡膠件硫化成一體，提高了橡膠隔振器各個方向的剛度和強(qiáng)度，并且提高了承載能力和抗 疲勞性能。然而，該發(fā)明專利中的橡膠隔振方法和普通橡膠隔振器原理一樣，對低頻振動的 減振效果不明顯。
[0004] 申請?zhí)枮?01220527293.5,名稱為"一種慣容器與阻尼同軸串聯(lián)的一體式減震器 裝置"的實(shí)用新型專利，公開了一種慣容器與阻尼同軸串聯(lián)的一體式減震器裝置，它是在傳 統(tǒng)阻尼減震器的活塞桿之上，同軸一體式的設(shè)置滾珠絲桿慣容器工作腔，此結(jié)構(gòu)將串聯(lián)的 慣容器元件和阻尼元件設(shè)計(jì)為一個等效的新減震器裝置，解決車輛懸架被動機(jī)械網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 的慣容器和阻尼串聯(lián)的空間布置問題，提高可靠性和節(jié)約能源的特點(diǎn)。但是，由于該減振裝 置是慣容器元件和阻尼元件的串聯(lián)系統(tǒng)，隔振主要靠通過橡膠件的彈性變形吸收消耗振動 產(chǎn)生的能量，隔振能力有限，在機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)低頻干擾頻率時(shí)，尤其是當(dāng)干擾頻率低于IOHz 時(shí)，橡膠件由于自身物理屬性的限制而難以產(chǎn)生有效的隔振效果，這些缺陷會直接影響設(shè) 備工作狀態(tài)的穩(wěn)定性，影響橡膠隔振器產(chǎn)品的應(yīng)用范圍。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本實(shí)用新型的目的是為了解決上述橡膠隔振器低頻隔振能力差的問題和缺陷，同 時(shí)提高中高頻的減振效果，而提供一種具有寬頻減振性能的慣容與橡膠復(fù)合減振器。
[0006] 為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)目的所采取的技術(shù)方案是：
[0007] -種具有寬頻減振性能的慣容與橡膠復(fù)合減振器，包括與基礎(chǔ)連接的底座5、橡膠 金屬復(fù)合件8、與機(jī)械設(shè)備19連接的頂蓋10和滾珠絲杠慣容器組件;其特征在于:所述滾珠 絲杠慣容器組件包括螺栓A3、滾動軸承4、螺栓B7、軸承上蓋板9、旋轉(zhuǎn)飛輪11、絲杠螺母15和 絲桿螺栓17;其中所述絲桿螺栓17中部設(shè)有一段用于安置滾珠18的絲桿螺紋，絲桿螺紋向 上下兩端延伸分別依次設(shè)有光桿段和普通螺紋段，絲桿螺栓17上端光桿段自下而上依次穿 過所述頂蓋10設(shè)有的中心孔和機(jī)械設(shè)備19的安裝孔，采用大螺母13與絲桿螺栓17上端普通 螺紋段固定連接，絲桿螺栓17下端光桿段穿過所述底座5設(shè)有的中心孔，采用所述螺栓底盤 1與絲桿螺栓17下端普通螺紋段固定連接，絲桿螺栓17中部的絲桿螺紋上通過安置有的滾 珠18穿插在下端設(shè)有凸緣的所述絲杠螺母15中，絲杠螺母15上向外依次套裝著外圓為大中 小直徑階梯圓柱體的所述旋轉(zhuǎn)飛輪11和所述滾動軸承4,其中，所述絲杠螺母15通過凸緣端 面上設(shè)有的若干個孔采用所述螺栓A3與所述旋轉(zhuǎn)飛輪11相連接;所述滾動軸承4的內(nèi)圈嵌 裝在旋轉(zhuǎn)飛輪11小直徑外圓與絲桿螺母15凸緣之間形成的凹槽中，外圈嵌裝在所述底座5 設(shè)有的大臺階孔中，所述底座5和滾動軸承4外圈的同水平端面上設(shè)置有所述軸承上蓋板9; 軸承上蓋板9上均等設(shè)置有若干個孔，采用所述螺栓B7與底座5相連接;所述橡膠金屬復(fù)合 件8為設(shè)有錐形中心孔的圓臺形構(gòu)件，通過錐形中心孔套裝在所述底座5設(shè)有的外圓錐面 上，橡膠金屬復(fù)合件8的外圓錐穿插在所述頂蓋10設(shè)有的錐形沉孔中。
[0008] 所述絲桿螺栓17上端光桿段自下而上依次穿過所述頂蓋10中心孔和機(jī)械設(shè)備19 的安裝孔的兩端還分別設(shè)置有墊片A12和墊片B14。
[0009] 所述絲桿螺栓17下端光桿段與所述底座5中心孔之間還鑲嵌有橡膠件2。
[0010] 所述絲桿螺栓17上端端頭還設(shè)有一防塵帽16。
[0011] 所述的若干個孔的數(shù)量均為6個。
[0012] 所述絲桿螺栓17的中部絲桿螺紋段和絲桿螺母15的內(nèi)孔螺紋面還鍍覆有耐磨和 防腐保護(hù)層。
[0013] 所述滾珠18為高強(qiáng)度金屬球或耐磨非金屬球，所述高強(qiáng)度金屬球?yàn)殇喦蚧?0Cr 球，所述耐磨非金屬球?yàn)樘沾汕蚧蛱祭w維增強(qiáng)的樹脂基復(fù)合材料球。
[0014] 所述底座5為外圓下端設(shè)有凸緣，凸緣上設(shè)有若干用于與基礎(chǔ)連接的螺栓孔6,中 心孔下端沒有直徑大于所述螺栓底盤1直徑的沉孔，上端設(shè)有大中小臺階沉孔的圓臺狀體。
[0015] 具體實(shí)施，所述旋轉(zhuǎn)飛輪11和絲桿螺母15可以合并為一個整體件制造。
[0016] 工作原理：當(dāng)隔振器受到機(jī)械設(shè)備19的擾動力時(shí)，頂蓋會帶動絲杠螺栓17-起上 下運(yùn)動，從而使得所述的絲桿螺母15帶動所述的旋轉(zhuǎn)飛輪11 一起運(yùn)動，旋轉(zhuǎn)飛輪11儲存的 旋轉(zhuǎn)動能
與旋轉(zhuǎn)飛輪11的轉(zhuǎn)動慣量J和旋轉(zhuǎn)角速度ω有關(guān)，與其 轉(zhuǎn)動慣量成正比，并與旋轉(zhuǎn)角速度的平方成正比。而旋轉(zhuǎn)飛輪11的旋轉(zhuǎn)角速度
與絲桿螺栓17的螺距ρ以及絲桿螺栓17的相對速度M有關(guān)。振動頻率越大，旋轉(zhuǎn)飛輪11的 旋轉(zhuǎn)角速度越高，則旋轉(zhuǎn)飛輪11儲存的旋轉(zhuǎn)動能越多。通過改變旋轉(zhuǎn)飛輪11的轉(zhuǎn)動慣量和 絲杠螺栓17的螺距，可調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)飛輪11儲存旋轉(zhuǎn)動能的能力，在旋轉(zhuǎn)飛輪11 一定質(zhì)量的情 況下，應(yīng)盡可能增加其轉(zhuǎn)動慣量，以提高其儲存能力。對于高速旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)飛輪11，由于旋 轉(zhuǎn)運(yùn)動的動能是其振動時(shí)產(chǎn)生的平動動能的上百倍，從而利用較小質(zhì)量的旋轉(zhuǎn)飛輪11，極 大地吸收了振動時(shí)的能量，尤其是低頻振動所產(chǎn)生的能量。因此，慣容器在某種程度上起到 了質(zhì)量放大的作用，幾千克的旋轉(zhuǎn)飛輪11會實(shí)現(xiàn)幾百千克甚至幾噸的等效質(zhì)量的效果，從 而能有效吸收機(jī)械設(shè)備19振動所產(chǎn)生的能量，尤其是低頻振動所產(chǎn)生的能量。
[0017] 同時(shí)，橡膠金屬復(fù)合件8變形儲存的彈性勢能
與橡膠金屬復(fù)合件8的 剛度k和頂蓋IO與底座5之間的相對位移△ X有關(guān)，頂蓋IO與底座5之間的相對位移越大，橡 膠金屬復(fù)合件8變形儲存的彈性勢能越多，通過橡膠金屬復(fù)合件8的內(nèi)阻尼作用，不斷地再 將彈性勢能轉(zhuǎn)化為阻尼熱能，從而消耗掉振動能，等振動結(jié)束時(shí)，橡膠金屬復(fù)合件8能自動 恢復(fù)初始狀態(tài)，使得隔振器有恢復(fù)能力。
[0018] 本實(shí)用新型的慣容復(fù)合減振器在工作時(shí)吸收的能量為橡膠金屬復(fù)合件8彈性變形 儲存的彈性勢能與旋轉(zhuǎn)飛輪11儲存的旋轉(zhuǎn)動能之和，即U+E。機(jī)械設(shè)備19工作時(shí)產(chǎn)生的低頻 振動，振動能主要通過旋轉(zhuǎn)飛輪11旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)動能;機(jī)械設(shè)備19工作時(shí)產(chǎn)生的高頻振 動，振動能主要通過橡膠金屬復(fù)合件8的彈性變形轉(zhuǎn)化為彈性勢能，從而極大地提高了減振 器的減振效果。
[0019] 本實(shí)用新型的創(chuàng)新點(diǎn)是巧妙利用普通橡膠隔振器內(nèi)部空間，設(shè)計(jì)一種機(jī)械式的絲 桿螺母慣容結(jié)構(gòu)吸收低頻振動能量，這種機(jī)械式的絲桿螺母慣容器結(jié)構(gòu)緊湊、減振效果好， 所以具有很好的發(fā)展前景。
【附圖說明】
[0020] 圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)構(gòu)造示意圖。
[0021 ]圖2是滾珠絲桿慣容器組件的放大圖。
[0022]圖3是頂蓋剖視圖。
[0023]圖4是頂蓋俯視圖。
[0024]圖5是絲桿螺母剖視圖。
[0025]圖6是絲桿螺母俯視圖。
[0026]圖7是底座剖視圖。
[0027]圖8是旋轉(zhuǎn)飛輪剖視圖。
[0028]圖9是旋轉(zhuǎn)飛輪俯視圖。
[0029]圖10是絲桿螺栓剖視圖。
[0030]圖中：1為螺栓底盤，2為橡膠件，3為螺栓A，4為滾動軸承，5為底座，6為螺栓孔，7為 螺栓B，8為橡膠金屬復(fù)合件，9為軸承上蓋板，10為頂蓋，11為旋轉(zhuǎn)飛輪，12為墊片A，13為大 螺母，14為墊片B，15為絲桿螺母，16為防塵帽，17為絲桿螺栓，18為滾珠，19為機(jī)械設(shè)備。
【具體實(shí)施方式】
[0031] 為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以及結(jié)合附圖及實(shí)施 案例，對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施案例僅僅用 于解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0032] 如圖1至圖10所示，為本實(shí)用新型實(shí)施例的一種具有寬頻減振性能的慣容與橡膠 復(fù)合減振器，包括與基礎(chǔ)連接的底座5、橡膠金屬復(fù)合件8、與機(jī)械設(shè)備19連接的頂蓋10和滾 珠絲杠慣容器組件;其特征在于:所述滾珠絲杠慣容器組件(見圖2)包括螺栓A3、滾動軸承 4、螺栓B7、軸承上蓋板9、旋轉(zhuǎn)飛輪11 (見圖8和圖9 )、絲杠螺母15 (見圖5和圖6)和絲桿螺栓 17;其中所述絲桿螺栓17(見圖10)中部設(shè)有一段用于安置滾珠18的螺距為P的絲桿螺紋，絲 桿螺紋向上下兩端延伸分別依次設(shè)有光桿段和普通螺紋段，絲桿螺栓17上端光桿段自下而 上依次穿過所述頂蓋10設(shè)有的直徑為為D1、厚度為H的中心孔(見圖3和圖4)和機(jī)械設(shè)備19 的安裝孔，采用大螺母13與絲桿螺栓17上端普通螺紋段固定連接，絲桿螺栓17下端光桿段 穿過所述底座5設(shè)有的中心孔(見圖7)，采用所述螺栓底盤1與絲桿螺栓17下端普通螺紋段 固定連接，絲桿螺栓1