專利名稱：：一種彈簧組合型隔振器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種彈載或殲擊機(jī)載小型電子設(shè)備的上所使用的隔振器，屬電子設(shè)備的環(huán)境與可靠性控制領(lǐng)域。二
背景技術(shù)：
：導(dǎo)彈及殲擊機(jī)機(jī)載電子設(shè)備，具有自身體積小、重量輕的特點(diǎn)，但電子設(shè)備所處的振動(dòng)沖擊環(huán)境又很嚴(yán)酷，而體積又必須很小，甚至連放置安裝扳手的空間都沒有。因此，隔振器不僅要體積小巧，具有優(yōu)良的隔振緩沖性能，而且要求連接螺栓自身具有防跟轉(zhuǎn)裝置。圖l是某國外產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)圖，它主要由殼體21、連接軸22、橡膠彈簧23、尼龍防轉(zhuǎn)套24、波形彈簧25和鎖緊螺套26組成。其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小的優(yōu)點(diǎn)，但也存在很多問題，主要表現(xiàn)在1、共振頻率點(diǎn)偏高，D220Hz動(dòng)態(tài)響應(yīng)比較圖，且共振放大激烈(詳見圖3)。在第2個(gè)光標(biāo)線上可見，在fn=222.5Hz時(shí)，臺(tái)面激勵(lì)Y尸O.119587g7Hz，其響應(yīng)Y2=2.99401g7Hz，u2.99401/0.119587=25.04倍。2、總體隔振效果較差。由09.1.10報(bào)告和09.1.12報(bào)告相比較，其臺(tái)面激勵(lì)均方根加速度通道1表示14.597g(國外)、夾具激勵(lì)22.393g(國外)相近。產(chǎn)品響應(yīng)13.295g比激勵(lì)14.597g僅小了8.9%。14.597-13.295/14.597=8.9%，詳見表1。3、其主要彈性件采用橡膠材料，阻尼比小，易老化。成型后不易調(diào)節(jié)。4、尼龍防轉(zhuǎn)套24采用一個(gè)方形孔與連接軸22另一方形凸臺(tái)及殼體21上的方形孔相配方案。由于兩個(gè)配合間均有較大間隙以補(bǔ)償振動(dòng)沖擊位移，所以只起防轉(zhuǎn)作用而不起轉(zhuǎn)角限位作用。三
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是為了克服上述缺陷而提供一種減振效果好，同時(shí)不僅可以防轉(zhuǎn)，而且還起到轉(zhuǎn)角限位作用的隔振器。本發(fā)明所述的彈簧組合型隔振器，包括具有內(nèi)孔的外殼、調(diào)節(jié)螺套、鎖緊螺栓、防轉(zhuǎn)套、軸向剛度緩沖器和軸向及水平剛度緩沖器，所述外殼內(nèi)孔的一端設(shè)有內(nèi)螺紋，另一端具有端面；防轉(zhuǎn)套安裝在該內(nèi)孔中，在防轉(zhuǎn)套軸向睡有半封閉的環(huán)形槽，防轉(zhuǎn)套封閉的一側(cè)緊貼在外殼內(nèi)孔的端面，軸向剛度緩沖器安裝在所述環(huán)形槽內(nèi)；鎖緊螺栓為階梯軸狀結(jié)構(gòu)，其小端插入防轉(zhuǎn)套的中心孔中，大端一直延伸出外殼，在大端的軸向設(shè)有安裝用的螺紋孔，軸向及水平剛度緩沖器安裝在鎖緊螺栓大端的外圓上，調(diào)節(jié)螺套通過螺紋連接安裝在外殼內(nèi)孔中，并位于軸向及水平剛度緩沖器的外層，用于調(diào)節(jié)其緊度。所述軸向剛度緩沖器由小緩沖墊和小碟形彈簧根據(jù)軸向剛度的需求以串聯(lián)組合形式安裝。串聯(lián)組合形式根據(jù)需要有多種，優(yōu)選的一種安裝順序?yàn)榈谝恍〉螐椈珊托【彌_墊，第二小碟形彈簧，第二小碟形彈簧。所述軸向及水平剛度緩沖器由平面彈簧、大碟形彈簧、摩擦片、大緩沖墊、滑片和擋片根據(jù)軸向及水平剛度的需求以串聯(lián)組合形式安裝。串聯(lián)組合形式根據(jù)需要有多種，優(yōu)選的一種為第一平面彈簧、大碟形彈簧和摩擦片，第二大碟形彈簧、大緩沖墊和滑片，第三平面彈簧、擋片。為了起到轉(zhuǎn)角限位作用，在所述外殼的端面上設(shè)有防轉(zhuǎn)的十字形孔，鎖緊螺栓的小端為水平向的扁平軸，防轉(zhuǎn)套的中心孔與扁平軸相匹配，在防轉(zhuǎn)套外端面上下對(duì)稱設(shè)置長(zhǎng)條形凸塊，該長(zhǎng)條形凸塊與外殼的十字形孔相配合。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比1、共振頻率點(diǎn)較低見圖3動(dòng)態(tài)響應(yīng)比較圖及表1，本發(fā)明由第1個(gè)光標(biāo)線上可見，共振頻率fn=172.5Hz，臺(tái)面激勵(lì)Y3=0.0817029g2/Hz,其響應(yīng)Y產(chǎn)O.153538gVHz，nmM=0.153538/0.0817029=1.879倍，在同樣激勵(lì)條件下國外i\^=25.04倍。2、總體隔振效果較好由09.1.10報(bào)告和09.1.12報(bào)告相比較，本發(fā)明臺(tái)面激勵(lì)均方根加速度通道1表示14.304g，夾具激勵(lì)22.121g，該數(shù)值與國外產(chǎn)品相近。但是國外產(chǎn)品響應(yīng)13.295g比激勵(lì)14.597g僅小了8.9%。14.597-13.295/14.597=8.9%。而本發(fā)明14.304-5.815/14.304=59.34%，隔振效果比國外產(chǎn)品提高了6.6674倍59.34%/8.9%=6.6674，詳見表l。3、本發(fā)明采用3種不同的彈性單元，可根據(jù)系統(tǒng)隔振緩沖要求，自由組合，具有較大的靈活性。并且，本發(fā)明是全金屬隔振器，克服了橡膠彈簧的老化及在高低溫條件的性能不穩(wěn)定性。4、現(xiàn)有技術(shù)的尼龍防轉(zhuǎn)套采用一個(gè)方形孔與連接軸的另一方形凸臺(tái)與殼體上方形孔相配方案。由于兩個(gè)配合間均有較大間隙以補(bǔ)償振動(dòng)沖擊位移，所以只起防轉(zhuǎn)作用而不起轉(zhuǎn)角限位作用。而本發(fā)明專利采用十字形孔結(jié)構(gòu)，配合面采用滑動(dòng)配合，不僅可以防轉(zhuǎn)，而且還起到轉(zhuǎn)角限位作用。表1本發(fā)明與國外產(chǎn)品均方根響應(yīng)加速度對(duì)照表<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>注1131二通道3/通道1，1132二通道3/通道2四圖l是國外產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)示意圖;圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是動(dòng)態(tài)響應(yīng)比較圖4是圖2中外殼的結(jié)構(gòu)示意圖，其中a是主視圖，b是半剖左視圖；圖5是圖2中防轉(zhuǎn)套的結(jié)構(gòu)示意圖，其中a是主視圖，b是半剖左視圖；圖6是圖2中鎖緊螺栓的結(jié)構(gòu)示意圖，其中a是主視圖，b是局部剖左視圖；圖7是圖2中平面彈簧的結(jié)構(gòu)示意圖；其中a是單頭cif360。平面彈簧；b是單頭aAB=450°平面彈簧；c是雙頭a浐645。平面彈簧；圖8是圖2中碟形彈簧的結(jié)構(gòu)示意圖；其中a是無支承面碟形彈簧，b是有支承面碟形彈簧。圖9是碟形彈簧的特性曲線。圖10是不同碟形彈簧組合方式的剛度特性曲線圖；其中a是對(duì)合組合彈簧剛度特性曲線圖，b是復(fù)合組合彈簧剛度特性曲線圖。五具體實(shí)施例方式如圖2所示，本發(fā)明的彈簧組合型隔振器，主要包括具有內(nèi)孔的外殼l、調(diào)節(jié)螺套2、鎖緊螺栓3、防轉(zhuǎn)套4、軸向剛度緩沖器和軸向及水平剛度緩沖器，其中外殼l具有內(nèi)孔，該內(nèi)孔的一端開口，開口內(nèi)設(shè)有內(nèi)螺紋，另一端具有端面，該端面設(shè)有十字形孔13見圖4;防轉(zhuǎn)套4安裝在該內(nèi)孔中，在防轉(zhuǎn)套4軸向設(shè)有半封閉的環(huán)形槽，防轉(zhuǎn)套4封閉的一側(cè)緊貼在外殼內(nèi)孔的端面，在防轉(zhuǎn)套4封閉一側(cè)的外端面上，上下對(duì)稱設(shè)置長(zhǎng)條形凸塊14圖5a，該長(zhǎng)條形凸塊14與外殼的十字形孔13相配合見圖5。軸向剛度緩沖器安裝在所述環(huán)形槽內(nèi)；鎖緊螺栓3為階梯軸狀結(jié)構(gòu)，鎖緊螺栓3的小端為水平向的扁平軸，扁平軸插入防轉(zhuǎn)套4的與之對(duì)應(yīng)的扁平狀中心孔內(nèi)，鎖緊螺栓3的大端一直延伸出外殼l，在大端的軸向設(shè)有安裝用的螺紋孔，通過螺紋孔連接飛機(jī)或?qū)椀陌惭b基板15見圖6b。軸向及水平剛度緩沖器安裝在鎖緊螺栓3大端的外緣上，調(diào)節(jié)螺套2通過螺紋連接安裝在外殼內(nèi)孔中，并位于軸向及水平剛度緩沖器的外層用于調(diào)節(jié)其緊度。上述的鎖緊螺栓3正方向的剛度緩沖器由小緩沖墊9和小碟形彈簧11根據(jù)軸向剛度的需求以串聯(lián)組合形式安裝。本實(shí)施例的串聯(lián)組合形式的安裝順序?yàn)榈谝恍〉螐椈珊托【彌_墊，第二小碟形彈簧，第三小碟形彈簧。鎖緊螺栓3反方向的剛度及水平剛度緩沖器由平面彈簧6、大碟形彈簧12、摩擦片5、大緩沖墊10、滑片7和擋片8根據(jù)軸向及水平剛度的需求以串、并聯(lián)組合形式安裝。本實(shí)施例的串聯(lián)組合形式的安裝順序?yàn)榈谝黄矫鎻椈伞⒋蟮螐椈珊湍Σ疗?，第二大碟形彈簧、大緩沖墊和滑片，第二平面彈簧、擋片。為了滿足體積小的要求，本發(fā)明主要彈性元件采用薄形平面彈簧和碟形彈簧。1、平面彈簧平面彈簧又稱平面蝸巻彈簧，其結(jié)構(gòu)形式如圖7所示。其外環(huán)半徑R,、&中的與外殼相連，內(nèi)環(huán)半徑r,和r2中的r2與鎖緊螺栓相連，在1^和r,之間的空間內(nèi)，有阿基德螺線形成的彈簧絲。改變彈簧絲寬度S和彈簧絲頭數(shù)n和板厚，以及線長(zhǎng)L所占的角度Qab，可在較大范圍內(nèi)改變其水平剛度。增大二個(gè)平面彈簧間的支撐間隔距離，可提高其水平軸向的穩(wěn)定性。其中圖7a是單頭a^36(T平面彈簧；圖7b是單頭aAB=450°平面彈簧；圖7c是雙頭a^645G平面彈簧。2、碟形彈簧薄形碟形彈簧如圖8所示，其中圖8a是無支承面碟形彈簧，圖8b是有支承面碟形彈簧。碟形彈簧的板厚t也可以很小，其軸向剛度除與t有關(guān)外，還和t與自由變形高度h。之比h。/t有關(guān)。隨h。/t的比值不同，其剛度呈現(xiàn)強(qiáng)非線形特性圖9。此外，通過將相同特性的碟形彈簧進(jìn)行串聯(lián)、并聯(lián)，又可獲得不同的剛度特性曲線圖表2。這些得天獨(dú)厚的特性，為滿足不同彈性要求提供了方便。表2:碟形彈簧的串并聯(lián)和及剛度特性組合方式和特性線載荷、變形和高度對(duì)合組合彈簧由單片碟簧串聯(lián)(見圖10a)復(fù)合組合彈簧雙片碟簧并聯(lián)后再串聯(lián)(見圖10b)3、彈性網(wǎng)緩沖墊由彈性金屬絲編織帶擠壓而成，其成型方便，剛度與彈性絲網(wǎng)的比容單位體積網(wǎng)墊重量有關(guān)。比容大、則剛度大。在本發(fā)明中旋緊或松開調(diào)節(jié)螺套2。即可在調(diào)節(jié)碟形彈簧軸向剛度的同時(shí)，改變緩沖墊套的剛度。4、摩擦片本發(fā)明的摩擦片被2個(gè)碟簧相對(duì)包緊，其間的干摩擦力形成了振動(dòng)緩沖時(shí)的阻尼力。5、鎖緊螺栓防轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)鎖緊螺栓3的一端為M螺孔，用于與安裝基板15(見圖6b)相聯(lián)，另一端為可套入十字型防轉(zhuǎn)套4內(nèi)的扁平軸。兩者可在水平面內(nèi)相對(duì)滑動(dòng)；將防轉(zhuǎn)套4套入在底端開有十字槽的外殼l。當(dāng)外殼l與設(shè)備相連后，則鎖緊螺栓3受十字防轉(zhuǎn)套4限制，無法與外殼1之間產(chǎn)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)鎖緊螺栓3與安裝基板15(見圖6b)用螺釘連接時(shí)，不需用扳手卡住鎖緊螺栓，節(jié)省了安裝空間。本發(fā)明所述的彈簧組合型隔振器，由帶十字槽的外殼1、鎖緊螺栓3、調(diào)節(jié)螺套2作為主要結(jié)構(gòu)件。以外殼1內(nèi)孔中心線為基準(zhǔn)，依次套入十字防轉(zhuǎn)套4、小緩沖墊9、小碟型彈簧組合11，裝入鎖緊螺栓3后，繼續(xù)將平面彈簧6、大碟型彈簧12、摩擦片5、大緩沖墊IO、滑片7、擋片8、調(diào)節(jié)螺套2等按圖2所規(guī)定的順序和數(shù)量套入鎖緊螺栓3上。旋緊調(diào)節(jié)螺套2，調(diào)節(jié)到所需水平剛度、垂向剛度后，將其與外殼l的螺紋連接固化封死，形成了本發(fā)明隔振器的整件。本發(fā)明的特點(diǎn)①、采用薄形平面彈簧，板厚可以很薄，當(dāng)板厚《2mm時(shí)占據(jù)的軸向尺寸空間很小，并且在相同板厚、相同外形尺寸RiR2、相同內(nèi)孔r2n條件下，可以通過改變阿基米德螺線線寬S和螺線的頭數(shù)n以及每根線線長(zhǎng)所占據(jù)的角度ciM來改變其水平剛度。并且可在同一根軸上安裝2片及多片組成并聯(lián)彈簧系統(tǒng)，獲得所需的水平剛度。②、采用薄形碟形彈簧、采用不同板厚t以及自由變形空間h。獲得在不同h。/t的比值下的強(qiáng)非線性彈性特性，采用多片碟形簧片的并聯(lián)或串聯(lián)可獲得所需軸向剛度特性；③、由于水平與垂直剛度可分開設(shè)計(jì)，然后組合，因此易于獲得所需的三軸向等剛度特性。④、采用螺栓防轉(zhuǎn)裝置，節(jié)省扳手空間便于安裝；⑤、摩擦片的正壓力隨軸向壓力加大而增大，阻尼力可隨振幅加大而增加。權(quán)利要求1、一種彈簧組合型隔振器，其特征是它包括具有內(nèi)孔的外殼(1)、調(diào)節(jié)螺套(2)、鎖緊螺栓(3)、防轉(zhuǎn)套(4)、軸向剛度緩沖器和軸向及水平剛度緩沖器，所述外殼(1)內(nèi)孔的一端設(shè)有內(nèi)螺紋，另一端具有端面；防轉(zhuǎn)套(4)安裝在該內(nèi)孔中，在防轉(zhuǎn)套(4)軸向設(shè)有半封閉的環(huán)形槽，防轉(zhuǎn)套(4)封閉的一側(cè)緊貼在外殼內(nèi)孔的端面，軸向剛度緩沖器安裝在所述環(huán)形槽內(nèi)；鎖緊螺栓(3)為階梯軸狀結(jié)構(gòu)，其小端插入防轉(zhuǎn)套(4)的中心孔中，大端一直延伸出外殼(1)，在大端的軸向設(shè)有安裝用的螺紋孔，軸向及水平剛度緩沖器安裝在鎖緊螺栓(3)大端的外圓上，調(diào)節(jié)螺套(2)通過螺紋連接安裝在外殼內(nèi)孔中，并位于軸向及水平剛度緩沖器的外層，用于調(diào)節(jié)其緊度。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈簧組合型隔振器，其特征是所述軸向剛度緩沖器由小緩沖墊(9)和小碟形彈簧(11)根據(jù)軸向剛度的需求以串聯(lián)組合形式安裝。3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的彈簧組合型隔振器，其特征是串聯(lián)組合形式的安裝順序?yàn)榈谝恍〉螐椈珊托【彌_墊，第二小碟形彈簧，第三小碟形彈簧。4、根據(jù)權(quán)利要求l、2或3所述的彈簧組合型隔振器，其特征是所述軸向及水平剛度緩沖器由平面彈簧(6)、大碟形彈簧(12)、摩擦片(5)、大緩沖墊(10)、滑片(7)和擋片(8)根據(jù)軸向及水平剛度的需求以串聯(lián)組合形式安裝。5、根據(jù)權(quán)利要求4所述的彈簧組合型隔振器，其特征是串聯(lián)組合形式的安裝順序?yàn)榈谝黄矫鎻椈伞⒋蟮螐椈珊湍Σ疗?，第二大碟形彈簧、大緩沖墊和滑片，第三平面彈簧、擋片。6、根據(jù)權(quán)利要求l、2、3或5所述的彈簧組合型隔振器，其特征是在所述外殼(1)的端面上設(shè)有防轉(zhuǎn)的十字形孔(13)，鎖緊螺栓(3)的小端為水平向的扁平軸，防轉(zhuǎn)套(4)的中心孔與扁平軸相匹配，在防轉(zhuǎn)套(4)外端面上下對(duì)稱設(shè)置長(zhǎng)條形凸塊(14)，該長(zhǎng)條形凸塊(14)與外殼的十字形孔(13)相配合。全文摘要本發(fā)明公開了一種彈簧組合型隔振器，其外殼內(nèi)孔的一端設(shè)有內(nèi)螺紋，另一端具有帶十字槽孔的端面；防轉(zhuǎn)套安裝在該內(nèi)孔中，在防轉(zhuǎn)套軸向設(shè)有半封閉的環(huán)形槽，防轉(zhuǎn)套封閉的一側(cè)緊貼在外殼內(nèi)孔的端面，軸向剛度緩沖器安裝在所述環(huán)形槽內(nèi)；鎖緊螺栓為階梯軸狀結(jié)構(gòu)，其小端插入防轉(zhuǎn)套的中心孔中，大端一直延伸出外殼，在大端的軸向設(shè)有安裝用的螺紋孔，軸向及水平剛度緩沖器安裝在鎖緊螺栓大端的外圓上，調(diào)節(jié)螺套通過螺紋連接安裝在外殼內(nèi)孔中，并位于軸向及水平剛度緩沖器的外層用于調(diào)節(jié)其緊度。該類隔振器具有體積小、重量輕，三軸剛度可調(diào)整等優(yōu)點(diǎn)，鎖緊螺栓后端部的十字防轉(zhuǎn)裝置，可防止隔振器安裝旋緊螺釘時(shí)的跟轉(zhuǎn)，節(jié)省了安裝時(shí)的扳手空間。文檔編號(hào)F16F3/00GK101532546SQ20091002948公開日2009年9月16日申請(qǐng)日期2009年4月14日優(yōu)先權(quán)日2009年4月14日發(fā)明者馨季,季凡渝申請(qǐng)人:南京捷諾環(huán)境技術(shù)有限公司