CN102720783A - 一种金属橡胶结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种金属橡胶结构,所述金属橡胶结构区别于传统的结构形式,采用不同的金属橡胶截面形式和不同直径的金属丝混搭绕丝,形成不同性能特性的金属橡胶;所述金属橡胶截面形式,可以是矩形截面,也可以是梯形截面;所述不同直径的金属丝混搭,可以是二种直径的金属丝,也可以是三种直径的金属丝。金属丝直径种类和金属橡胶截面类型,根据不同的使用需求进行选择、组合,制备工艺与现有工艺基本类似。本发明可以明显提高金属橡胶的可靠性和阻尼、减振特性,使现有金属橡胶的使用范围得到拓展、使用环境可以更加苛刻、使用寿命可以延长;同时,其制备工艺与现有工艺类似,使得加工制造具有较好的通用性和延续性。
Description
技术领域
本发明属于机械振动与减振技术领域,涉及一种金属橡胶结构。具体的说,是指用在阻尼减振器中的用作弹性阻尼支承的金属橡胶结构。
背景技术
机械振动,是伴随机械设备工作时产生的一种***运动状态,多数情况下不利于设备工作时的稳定性和使用寿命。工程中,会采取各种措施降低或避免机械振动的发生。常见的减振措施,均基于弹性支承和阻尼耗功的原理设计、应用。
在众多的减振结构和措施中,金属橡胶以其成本低、适应性强、减振效果突出等特点,在工程中受到推崇,有着广泛的应用前景。但在某些动力机械,如航空发动机中,由于使用条件苛刻,对减振结构的可靠性和耐久性提出了更高的要求。
传统的金属橡胶结构,是通过单一直径金属丝绕丝、编织、压制成型实现的。虽然减振效果突出,但在航空发动机高温、高频的条件下工作时,其可靠性和耐久性仍显不足。若能改进传统金属橡胶结构,在保持原有有点大基础上,使其性能获得提高,从而满足航空发动机的减振要求,将具有重大的工程意义。
发明内容
本发明的目的,是提出一种新型金属橡胶结构,在保持传统金属橡胶优点的基础上,可以提高金属橡胶的可靠性和耐久性,从而满足航空发动机对金属橡胶减振器的要求,拓展了金属橡胶的应用范围。
为达到上述目的,本发明提供一种新型金属橡胶结构,所述金属橡胶结构通过金属丝绕丝、编织、压制成型,其特征在于:所述金属橡胶结构中,通过组合、搭配至少两种不同直径的金属丝进行混搭绕丝;所述至少两种不同直径的金属丝中,直径最大的金属丝为主丝,相邻主丝之间是相切的,所述主丝之间的间隙中填充有直径较小的金属丝;不同直径的金属丝进行混搭绕丝时,混搭金属丝缠绕截面为矩形或梯形。
本发明的金属橡胶结构通过组合、搭配不同直径的金属丝和不同的金属丝缠绕截面形式,实现可靠性和耐久性的提升。所述不同金属丝直径,可以是两种,可以是三种,…,可以是n种,其中,n为自然数;所述不同的金属丝缠绕截面形式,可以是矩形,可以是梯形。为叙述简便,本发明中取金属丝直径种类n=2和n=3作为发明内容和实施例说明,n取更大数值的实施方式与此类似。
所述金属橡胶结构,其截面可以是矩形排列二直径金属丝混搭;所述金属橡胶结构,其截面可以是矩形排列三直径金属丝混搭;所述金属橡胶结构,其截面可以是梯形排列二直径金属丝混搭;所述金属橡胶结构,其截面可以是梯形排列三直径金属丝混搭。
传统金属橡胶制备,采用单一直径金属丝,以矩形截面形式绕制。在常温、常压、低频机械减振中,可以取得理想的减振效果和使用寿命。但单一直径金属丝之间存在较大的间隙(间隙的大小与截面形式和金属丝直径相关),间隙的存在影响金属橡胶的可靠性;矩形截面形式中,每根金属丝同时与四根金属丝相邻,其摩擦面数量较少(较梯形截面),从而限制的阻尼特性的提升。在高温、高压、高频的使用条件下,容易过早发生失效。本发明所述结构,提出了梯形截面形式,增加了主丝摩擦面数量,大大增强了阻尼特性;同时,用不同直径的金属丝填充于主丝之间的空隙处,大大提高了金属橡胶的可靠性,使之可以应用于高温、高压、高频的条件下。
本发明的金属橡胶结构,其优点是:与传统金属橡胶相比,保持了结构简单、成本低廉、性能优异的特点;在此基础上,其可靠性和耐久性得到了大幅提升,可应用于航空发动机等使用条件苛刻的动力机械减振结构中。
附图说明
图1现有金属橡胶结构立体图;
图2现有金属橡胶截面图;
图3矩形排列二直径金属丝混搭截面;
图4矩形排列三直径金属丝混搭截面;
图5梯形排列二直径金属丝混搭截面;
图6梯形排列三直径金属丝混搭截面。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下参照附图并举实施例,对本发明进一步详细说明。
通过不同金属丝直径种类和金属橡胶截面形式的搭配、组合,给出四个实施例加以说明。
作为对比,传统金属橡胶结构如图1所示;其截面形式为矩形,如图2所示,截面包含单一直径金属丝1。截面中,任意一根金属丝1-1,与其下层金属丝1-2之间的中心连线1-3,为垂直线。
实施例一:矩形排列二种直径金属丝混搭
本发明提供一种金属橡胶结构,所述结构如图3所示,包含两种不同直径的金属丝1和2。截面形式为矩形,金属丝1为主丝,金属丝2填充于金属丝1的空隙中。此时,金属丝1同时与8根金属丝接触,亦即有8个摩擦面,阻尼特性得到增强;同时,金属橡胶整体的结构动力特性得到提高,也提高了恶劣使用条件下的可靠性。
实施例二:矩形排列三种直径金属丝混搭
本发明提供一种金属橡胶结构,所述结构如图4所示,包含三种不同直径的金属丝1、2和3。截面形式为矩形,金属丝1为主丝,金属丝2填充于金属丝1的空隙中,金属丝3填充于金属丝2之间的空隙及金属丝1与金属丝2之间的空隙。此时,金属丝1拥有更多的摩擦面数目,阻尼特性及可靠性较实施例一更好。
实施例三:梯形排列二直径金属丝混搭
本发明提供一种金属橡胶结构,所述结构如图5所示,包含两种不同直径的金属丝1和2。截面形式为梯形,金属丝1为主丝,金属丝2填充于金属丝1的空隙中。任取相邻两层中相切的金属丝1-1和1-4,其中心连线1-5为非垂直线。此时,仅考虑主丝之间的接触面,单根主丝有6个接触面;加上金属丝2的影响,单根主丝共有12个接触面。较实施例一中,接触面更多,因而其可靠性、阻尼特性更好。另外,梯形截面中,主丝之间的搭配方式,使得其结构稳定性也优于矩形截面。
对比而言,相同数目的金属丝直径时,梯形截面比矩形截面性能更优。
实施例四:梯形排列三直径金属丝混搭
本发明提供一种金属橡胶结构,所述结构如图6所示,包含三种不同直径的金属丝1、2和3。截面形式为梯形,金属丝1为主丝,金属丝2填充于金属丝1的空隙中,金属丝3填充于金属丝2之间的空隙及金属丝1与金属丝2之间的空隙。原理同前,该种结构的金属橡胶特性较实施例一、实施例二、实施例三均好。
总结上述四种实施例,本发明所提金属橡胶结构性能规律为:(1)相同数量的金属丝直径种类时,梯形截面比矩形截面的金属橡胶阻尼特性、可靠性、稳定性、耐久性好;(2)相同截面形式时,金属丝直径种类越多,金属橡胶的阻尼特性、可靠性、耐久性越好;(3)本发明所提出的结构形式,其使用性能优于传统金属橡胶,并保持了传统金属橡胶结构简单、成本低等特点,适合进一步在航空发动机等机械减振结构中推广。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的范围之内。
Claims (9)
1.一种金属橡胶结构,所述金属橡胶结构通过金属丝绕丝、编织、压制成型,其特征在于:所述金属橡胶结构中,通过组合、搭配至少两种不同直径的金属丝进行混搭绕丝;所述至少两种不同直径的金属丝中,直径最大的金属丝为主丝,相邻主丝之间是相切的,所述主丝之间的间隙中填充有直径较小的金属丝;不同直径的金属丝进行混搭绕丝时,混搭金属丝缠绕截面为矩形或梯形或其它类似形状。
2.根据权利要求1所述的金属橡胶结构,其特征在于,所述混搭金属丝缠绕截面为矩形,相邻两层主丝之间,任意相切的两个主丝中心连线为垂直线。
3.根据权利要求1所述的金属橡胶结构,其特征在于:所述混搭金属丝缠绕截面为梯形,相邻两层主丝之间,任意相切的两个主丝中心连线为非垂直线。
4.根据权利要求1至3任一项所述的金属橡胶结构,其特征在于:所述至少两种不同直径的金属丝混搭绕丝,可以是两种直径的金属丝混搭。
5.根据权利要求1至3任一项所述的金属橡胶结构,其特征在于:所述至少两种不同直径的金属丝混搭绕丝,可以是三种直径的金属丝混搭。
6.根据权利要求1或2所述的一种金属橡胶结构,其特征在于:所述混搭金属丝缠绕截面可以是矩形排列二直径金属丝混搭截面。
7.根据权利要求1或2所述的一种金属橡胶结构,其特征在于:所述混搭金属丝缠绕截面可以是矩形排列三直径金属丝混搭截面。
8.根据权利要求1或3所述的一种金属橡胶结构,其特征在于:所述混搭金属丝缠绕截面可以是梯形排列二直径金属丝混搭截面。
9.根据权利要求1或3所述的一种金属橡胶结构,其特征在于:所述混搭金属丝缠绕截面可以是梯形排列三直径金属丝混搭截面。
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