CN115059724B - 一种圆盘式力放大机构的主动磨片阻尼器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种圆盘式力放大机构的主动磨片阻尼器，旨在改善现有转子***阻尼器可控性低、调控范围窄等缺点。本发明包括磨片阻尼器模块和圆盘式力放大机构。所述磨片阻尼器模块包括静止摩擦盘和弹性动摩擦盘，所述动摩擦盘通过弹簧连接在固定端，所述静止摩擦盘与所述动摩擦盘通过面接触产生阻力。所述圆盘式力放大机构包括固定机构，放大机构，输出端，输入端和压电陶瓷；放大机构与固定机构通过铰链连接固定，输出端安装于放大机构的输出部位，压电陶瓷安装于固定机构，压电陶瓷的驱动端对准于放大机构的输入端。所述输出端与静止摩擦盘挤压进而改变摩擦面阻力。该力放大机构整体更加紧凑且对称结构使其具有良好的刚性和放大倍数。
Description
技术领域
本发明属于机械工程减振消能与安全技术领域，具体涉及一种圆盘式力放大机构的主动磨片阻尼器。
背景技术
阻尼器是一种利用阻尼特性来减缓机械振动及消耗动能的装置。其在航天、航空、汽车、军工等领域被广泛运用，对机械***的性能以及安全也发挥着越来越重要的作用。
现有阻尼器往往存在可控性差、调控范围窄等缺点，不能满足高精密高速装备的稳定性要求。
本专利针对可控性高、调控范围广的阻尼器的需求，创新提出一种磨片阻尼器模块与圆盘式力放大机构结合的主动磨片阻尼器。研究成果在航空航天、超高速转子***等领域具有重要的理论与实践意义。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种圆盘式力放大机构的主动磨片阻尼器。
为实现上述目的，一种圆盘式力放大机构的主动磨片阻尼器，其结构包括磨片阻尼器模块和圆盘式力放大机构；
其中，所述圆盘式力放大机构包括放大机构、固定机构、输入端、输出端和压电陶瓷；所述放大机构安装于所述固定机构，所述输出端和所述输入端分别安装于所述放大机构的输出部分和输入部分，所述压电陶瓷的驱动端对准于放大机构的输入端。
其中，所述放大机构包括一级放大机构和二级放大机构，所述放大机构为对称式放大机构，所述放大机构为圆盘式放大机构；
其中，所述一级放大机构包括下侧第一杠杆和上侧第一杠杆，所述下侧第一杠杆和上侧第一杠杆关于圆盘轴线对称，所述下侧第一杠杆底部通过铰链铰接于所述固定机构；所述上侧第一杠杆顶部通过铰链铰接于所述固定机构；
所述一级放大机构还包括下侧第一位移传导杆和上侧第一位移传导杆，所述下侧第一位移传导杆右端通过铰链铰接于所述下侧第一杠杆；所述上侧第一位移传导杆右端通过铰链铰接于上侧第一杠杆；
所述一级放大机构还包括输入端，所述输入端呈圆盘形状；所述下侧第一杠杆的右端通过、铰链铰接于所述输入端；所述上侧第一杠杆的右端通过、铰链铰接于所述输入端。
所述固定机构底座设有所述压电陶瓷，所述压电陶瓷端部抵紧于所述输入平台下表面且信号可调。
其中，所述二级放大机构包括下侧第二杠杆和上侧第二杠杆；
所述下侧第二杠杆右端通过铰链铰接于下侧第一位移传导杆；所述上侧第二杠杆右端通过铰链铰接于上侧第一位移传导杆；
所述二级放大机构还包括下侧第二位移传导杆和上侧第二位移传导杆，所述下侧第二位移传导杆左端面通过铰链铰接于输出端，所述下侧第二位移传导杆右端面通过铰链铰接于下侧第二杠杆；所述上侧第二位移传导杆左端面通过铰链铰接于输出端，所述上侧第二位移传导杆右端面通过铰链铰接于上侧第二杠杆。
较佳地，所述输入端支链呈倾斜状设置,，两个输入端支链的设置方式呈开口的喇叭状。
其中，所述磨片阻尼器模块包括弹性动摩擦盘和静止摩擦盘。
其中，所述圆盘式力放大机构输出端与所述静止摩擦盘相互作用
其中，所述弹性动摩擦盘通过弹簧连接在固定端。
其中，所述静止摩擦盘通过紧固件固定在固定端。
其中，所述弹性动摩擦盘左右两端各设置一所述静止摩擦盘。
其中，所述磨片阻尼器模块两端各安装一圆盘式力放大机构。
本发明的有益效果在于：
1、本发明提供的一种具有圆盘式力放大机构的主动磨片阻尼器，通过在原有阻尼器基础上增设圆盘式力放大机构，能够为静止摩擦盘提供足够大的压力，进而改变动摩擦盘与静止摩擦盘的接触面摩擦力，并采用压电陶瓷驱动力放大机构，实现阻尼器的阻尼大小的主动可控，更加适应工程实际的需求。
2、本发明提供的一种具有圆盘式力放大机构的主动磨片阻尼器，其圆盘式放大机构中的放大机构设置于固定机构，使结构模块化，而固定机构设置成圆盘式结构，使放大机构有充分的支撑结构，从而能够给放大机构足够的支点，即可以使放大机构在设置杠杆时能够有上侧和下侧作为支撑点，能可能的设置放大结构；一级放大结构和二级放大结构放大了输入端的力输入量，装置采用了对称式放大结构，其结构更紧凑，整体刚性更大，并基本消除耦合误差，并且可以产生足够大的驱动力进而使阻尼器的调控范围更广，更加适应现实中的需求。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明的圆盘式力放大机构的剖面图；
图3是本发明的弹性动摩擦盘结构示意图；
图4是本发明的静止摩擦盘结构示意图。
其中：磨片阻尼器模块1、圆盘式力放大机构2、固定机构3、输出端4、输入端5、下侧第一杠杆6、上侧第一杠杆7、下侧第一位移传导杆8、上侧第一位移传导杆9、下侧第二杠杆10、上侧第二杠杆11、下侧第二位移传导杆12、上侧第二位移传导杆13、弹性动摩擦盘14、静止摩擦盘15、压电陶瓷16。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步对本发明做进一步的描述：
实施例一：
请参阅图1，一种圆盘式力放大机构的主动磨片阻尼器，包括磨片阻尼器模块1和圆盘式力放大机构2；
所述磨片阻尼器模块包括弹性动摩擦盘和静止摩擦盘。
所述弹性动摩擦盘两端各设置一所述静止摩擦盘。
所述静止摩擦盘通过紧固件固定在固定端，所述弹性动摩擦盘通过弹簧连接固定在固定端；所述弹性动摩擦盘可随着弹簧做往复振动，进而与静止摩擦盘通过摩擦面相互运动产生阻尼。
所述磨片阻尼器两端各安装一圆盘式力放大机构，所述圆盘式力放大机构输出端对准于所述静止摩擦盘，增大所述静止摩擦盘与所述弹性动摩擦盘接触压力，进而改变摩擦面的阻力，增大磨片阻尼器的调控范围，实现磨片阻尼器的主动可控，更加适应现实中的需求。
实施例二：
请参阅图2，所述圆盘式力放大机构包括放大机构、固定机构、输入端、输出端和压电陶瓷；所述放大机构安装于所述固定机构，所述输出端和所述输入端分别安装于所述放大机构的输出部分和输入部分，所述压电陶瓷的驱动端对准于放大机构的输入端。
所述放大机构整体设计成圆盘式，使结构适用于转子***，并且使放大机构具有足够的支点。
所述放大机构包括一级放大机构和二级放大机构，所述为放大机构为对称式放大机构，所述放大机构为圆盘式放大机构；
所述一级放大机构包括下侧第一杠杆和上侧第一杠杆，所述下侧第一杠杆和上侧第一杠杆关于圆盘轴线对称，所述下侧第一杠杆底部通过铰链铰接于所述固定机构；所述上侧第一杠杆顶部通过铰链铰接于所述固定机构；
所述一级放大机构还包括下侧第一位移传导杆和上侧第一位移传导杆，所述下侧第一位移传导杆右端通过铰链铰接于所述下侧第一杠杆；所述上侧第一位移传导杆右端通过铰链铰接于上侧第一杠杆；
所述一级放大机构还包括输入端，所述输入端呈圆盘形状；所述下侧第一杠杆的右端通过、铰链铰接于输入端；所述上侧第一杠杆的右端通过、铰链铰接于输入端。
一级放大机构直接放大了所述输入端的力输入量，所述输入端的位移将下侧第一杠杆和上侧第一杠杆顶起，从而带动下侧第一位移传导杆和上侧第一位移传导杆将输入量进行了放大；随后下侧第一位移传导杆和上侧第一位移传导杆带动下侧第二杠杆和上侧第二杠杆；装置采用了圆盘式对称放大结构，其结构更加紧凑，整体刚性更大，并基本消除耦合误差，更加适应实际工程中的需求。
所述固定机构底座设有所述压电陶瓷，所述压电陶瓷端部抵紧于所述输入端下表面且信号可调。
此外，所述二级放大机构包括下侧第二杠杆和上侧第二杠杆；
所述下侧第二杠杆右端通过铰链铰接于下侧第一位移传导杆；所述上侧第二杠杆右端通过铰链铰接于上侧第一位移传导杆；
所述二级放大机构还包括下侧第二位移传导杆和上侧第二位移传导杆，所述下侧第二位移传导杆左端面通过铰链铰接于输出端，所述下侧第二位移传导杆右端面通过铰链铰接于下侧第二杠杆；所述上侧第二位移传导杆左端面通过铰链铰接于输出端，所述上侧第二位移传导杆右端面通过铰链铰接于上侧第二杠杆。
所述下侧第二杠杆和所述上侧第二杠杆带动所述下侧第二位移传导杆和所述上侧第二位移传导杆，下侧第二位移传导杆和上侧第二位移传导杆再一次将输入量放大后，传递到输出端；一级放大机构加上二级放大机构，构成两级圆盘式对称放大机构，进一步放大了输入量。
此外，所述输入端支链呈倾斜状设置,，两个输入端支链的设置方式呈开口的喇叭状。
本发明采用圆盘式对称结构，适用于转子***，其结构更加紧凑，整体刚性更大，并基本消除耦合误差，更加适应实际工程中的需求，满足高速高精密装备稳定性要求。
Claims (8)
1.一种圆盘式力放大机构的主动磨片阻尼器，其特征在于：包括磨片阻尼器模块(1)和圆盘式力放大机构(2)：
所述圆盘式力放大机构(2)包括放大机构、固定机构(3)、输出端(4) 、输入端(5)和压电陶瓷(16)；所述放大机构安装于所述固定机构(3)，所述输出端(4) 和所述输入端(5)分别安装于所述放大机构的输出部分和输入部分,所述压电陶 瓷(16)的驱动端对准于放大机构的输入端；
所述放大机构包括一级放大机构和二级放大机构，所述放大机构为对称式放大机构，所述放大机构为圆盘式放大机构；
所述一级放大机构包括下侧第一杠杆(6)和上侧第一杠杆(7)，所述下侧第一 杠杆(6)和上侧第一杠杆(7)关于圆盘轴线对称，所述下侧第一杠杆(6)底部通过 铰链铰接于所述固定机构(3)；所述上侧第一杠杆(7)顶部通过铰链铰接于所述固 定机构(3)；
所述一级放大机构还包括下侧第一位移传导杆(8)和上侧第一位移传导杆(9)，所述下侧第一位移传导杆(8)右端通过铰链铰接于所述下侧第一杠杆(6)；所述上侧第一位移传导杆(9)右端通过铰链铰接于上侧第一杠杆(7)；
所述一级放大机构还包括输入端(5)，所述输入端(5)呈圆盘形状；所述下侧 第一杠杆(6)的右端通过铰链铰接于所述输入端(5)；所述上侧第一杠杆(7)的右端通过铰链铰接于所述输入端(5)；
所述固定机构(3)呈空心圆柱状，所述固定机构一端设有底座，所述底座设有所述压电陶瓷(16)，所述压电陶瓷(16)端部抵紧于所述输入端(5)下表面且信号可调；
所述二级放大机构包括下侧第二杠杆(10)和上侧第二杠杆(11)；所述下侧第二杠杆(10)右端通过铰链铰接于下侧第一位移传导杆(8)，底部通过铰链铰接于固定机构(3)；所述上侧第二杠杆(11)右端通过铰链铰接于上侧第一位移传导杆(9)，上部通过铰链铰接于固定机构(3)；
所述二级放大机构还包括下侧第二位移传导杆(12)和上侧第二位移传导杆(13)，所述下侧第二位移传导杆(12)左端面通过铰链铰接于输出端(4)，所述下侧第二位移传导杆(12)右端面通过铰链铰接于下侧第二杠杆(10)；所述上侧第二位移传导杆(13)左端面铰接于输出端(4)，所述上侧第二位移传导杆(13)右端面通过铰链铰接于上侧第二杠杆(11)。
2.根据权利要求1所述的圆盘式力放大机构的主动磨片阻尼器，其特征在于：所述输入端(5)支链呈倾斜状设置。
3.根据权利要求1所述的圆盘式力放大机构的主动磨片阻尼器，其特征在于：所述磨片阻尼器模块(1)包括弹性动摩擦盘(14)和静止摩擦盘(15)。
4.根据权利要求3所述的圆盘式力放大机构的主动磨片阻尼器，其特征在于：所述圆盘式力放大机构(2)输出端与所述静止摩擦盘(15)相互作用。
5.根据权利要求3所述的圆盘式力放大机构的主动磨片阻尼器，其特征在于：所述弹性动摩擦盘(14)通过弹簧连接在固定端。
6.根据权利要求3所述的圆盘式力放大机构的主动磨片阻尼器，其特征在于：所述静止摩擦盘(15)通过紧固件固定在固定端。
7.根据权利要求3所述的圆盘式力放大机构的主动磨片阻尼器，其特征在于：所述弹性动摩擦盘(14)左右两端各设置一所述静止摩擦盘(15)。
8.根据权利要求3所述的圆盘式力放大机构的主动磨片阻尼器，其特征在：所述磨片阻尼器模块(1)两端各安装一圆盘式力放大机构(2)。
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