CN205479099U - 一种基于拉压-剪切模式下的磁流变弹性体隔振器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于拉压‑剪切模式下的磁流变弹性体隔振器，包括螺杆，剪切磁流变弹性体，线圈，线圈骨架，压缩磁流变弹性体，框架，铁芯。矩形框架的圆柱孔内依次粘结有环形剪切磁流变弹性体和圆柱形铁芯，压缩磁流变弹性上端和下端分别粘结上铁芯和下铁芯，上、下铁芯对称放置；线圈骨架上缠绕有励磁线圈，固定连接在矩形框架内部，左右对称放置；线圈、矩形框架、剪切磁流变弹性体、铁芯和压缩磁流变弹性体形成闭合磁路；在隔振器通电前后，磁流变弹性体整体的弹性模量产生变化，从而起到隔振的作用。本实用新型可以使剪切‑压缩磁流变弹性体整体的弹性模量变化范围达到单一模式磁流变弹性体的数倍以上；解决了现有技术存在的磁流变弹性体弹性模量变化范围小，减振效果差的问题。本实用新型适用范围广，可满足大振幅振动源条件下使用，可控性好，具有更好的减振效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种隔振器，尤其涉及一种基于基于拉压-剪切模式下的磁流变弹性体隔振器。
背景技术
磁流变弹性体是磁流变材料的一个新分支。它是由高分子聚合物和微米量级的铁磁性颗粒混合组成的复合材料。磁流变弹性体在磁场下固化成型，在其固化过程中，铁磁性颗粒在磁场的作用下形成链状结构，这种颗粒链结构被固化于高分子聚合物中，形成了一种内部拥有磁性颗粒链结构的弹性体。
磁流变弹性体具有响应迅速、可控性、可逆性、结构简单、成本低、稳定性好等独特特点，使得磁流变弹性体在机械传动，减振隔振，机器人和智能执行机构等机械领域中显示出了强大的应用潜力。
现有技术中，往往存在磁流变弹性体的弹性模量变化范围窄，隔振效果不理想等现象。原因在于磁流变弹性体隔振器一般采用单一的剪切模式和单一的压缩模式的结构形式，采用剪切模式的磁流变弹性体隔振器，在安装被隔振器件后，由于被隔振器件重力作用，磁流变弹性体会发生相应的静应变，由于这个应变存在会导致隔振结构可工作范围减小。采用压缩模式的磁流变弹性体隔振器，压缩模式下磁流变弹性体材料储能模量为剪切模式下3-5倍，采用压缩模式可大大减小结构静应变，但单纯采用压缩模式较仅采用剪切模式隔振器在相同磁感应强度下的可变刚度范围小，磁流变弹性体的弹性模量变化范围窄，隔振效果也不理想。
发明内容
本实用新型所要解决的问题是提供一种结构简单、弹性模量调节范围自如，隔振效果好的一种基于拉压-剪切模式下的磁流变弹性体隔振器。
本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案是，一种基于拉压-剪切模式下的磁流变弹性体隔振器，其特征在于，包括螺杆、剪切磁流变弹性体、线圈、线圈骨架、压缩磁流变弹性体、框架、铁芯；
所属框架为矩形框架，框架上部、下部中间位置处各开有一个圆柱孔；所述圆柱孔内壁与所述剪切磁流变弹性体粘结；所述剪切磁流变弹性体为圆环形结构，分为上剪切磁流变弹性体和下剪切磁流变弹性体；所述剪切磁流变弹性体内部与所述铁芯粘结；所述铁芯为圆柱形结构，分为上铁芯和下铁芯，所述铁芯一端开有螺纹孔，与所述螺杆连接；所述螺杆数量为两个，分为上螺杆和下螺杆；所述铁芯另一端与压缩磁流变弹性体通过硫化粘结；所述圆柱孔、剪切磁流变弹性体、螺杆和铁芯数量均为两个，上下对称放置；所述线圈绕制在所述线圈骨架上，并与外部电源连接；所述线圈骨架粘结在所述框架内部，所述线圈和所述线圈骨架数量为均两个，左右对称放置；所述线圈、所述框架、所述剪切磁流变弹性体、所述铁芯和所述压缩磁流变弹性体形成闭合磁路。所述剪切磁流变弹性体和压缩磁流变弹性体内部的铁磁性颗粒链与磁场方向相同；所述螺杆为非导磁材料。
上述技术方案直接带来的技术效果是，所述基于拉压-剪切模式下的磁流变弹性体隔振器，在通电前后，磁流变弹性体的弹性模量变化范围大，具有更好的减振效果，可控性更好、操作更简便；
需要说明的是：所述技术方案中，“所述剪切磁流变弹性体和压缩磁流变弹性体内部的铁磁性颗粒链与磁场方向相同”，其目的是，保证磁流变弹性体在外加磁场后，其内部形成稳定的铁磁性颗粒链。
所述基于拉压-剪切模式下的磁流变弹性体隔振器工作时，由所述上螺杆和下螺杆分别与被隔振器件与振动源相接触。
优选的，所述螺栓材质为黄铜，可减少磁路的漏磁。
优选的，所述剪切磁流变弹性体和压缩磁流变弹性体为适应变形的磁流变弹性体，在保证磁流变弹性体隔振器为上述结构情况下，可将磁流变弹性体换成适应变形的磁流变弹性体，这样可以提高磁流变弹性体的性能，扩大其使用范围。
优选的，所述铁芯材质为纯铁，所述框架材质为45钢，纯铁导磁率远高于45钢，保证所述线圈产生的磁场，优先通过铁芯和磁流变弹性体，使所述线圈、所述框架、所述剪切磁流变弹性体、所述铁芯和所述压缩磁流变弹性体形成闭合磁路，且减少磁路的漏磁。
综上所述，本实用新型相对于现有技术，具有的有益效果是：本实用新型采用一种基于拉压-剪切模式下的磁流变弹性体隔振器，在通电前后，磁流变弹性体整体的弹性模量变化范围大，可达到单一模式磁流变弹性体的数倍以上，可满足大振幅振动源条件下使用，具有更好的减振效果，因而，可控性更好、操作更简便；且整个磁路的磁漏少、磁损小，因而隔振器工作稳定性好，使用寿命长。
附图说明
图1为本实用新型的内部结构示意图；
图2为本实用新型的三维外形图。
附图中：1. 螺杆，2. 剪切磁流变弹性体，3. 线圈，4. 线圈骨架，5. 压缩磁流变液，6. 框架，7. 铁芯。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型进行详细说明。
如图1、图2所示，一种基于磁流变弹性体和磁流变液的隔振器，其特征在于，包括螺杆1，剪切磁流变弹性体2，线圈3，线圈骨架4，压缩磁流变弹性体5，框架6，铁芯7。
所述框架6为矩形框架，框架上部、下部中间位置处各开有一个圆柱孔；所述圆柱孔内壁与所述剪切磁流变弹性体2粘结，所述剪切磁流变弹性体2为圆环形结构，分为上剪切磁流变弹性体和下剪切磁流变弹性体；所述剪切磁流变弹性体2内部与所述铁芯7粘结；所述铁芯7为圆柱形结构，分为上铁芯和下铁芯，所述铁芯7一端开有螺纹孔，与所述螺杆1连接；所述螺杆1数量为两个，分为上螺杆和下螺杆；所述铁芯7另一端与所述压缩磁流变弹性体5通过硫化粘结；所述圆柱孔、剪切磁流变弹性体2、螺杆1和铁芯7均为两个，上下对称放置；所述线圈3绕制在所述线圈骨架4上，并与外部电源连接；所述线圈骨架4粘结在所述框架6内部，所述线圈3和所述线圈骨架4数量为均两个，左右对称放置；所述线圈3、所述框架6、所述剪切磁流变弹性体2、所述铁芯7和所述压缩磁流变弹性体5形成闭合磁路。所述剪切磁流变弹性体2和压缩磁流变弹性体5内部的铁磁性颗粒链与磁场方向相同。所述螺杆1材质为黄铜；所述铁芯7材质为纯铁；所述框架6材质为 45钢。
所述基于拉压-剪切模式下的磁流变弹性体隔振器工作时，由所述上螺杆和下螺杆分别与被隔振器件与振动源相接触。
需要说明的是：所述技术方案中，“所述剪切磁流变弹性体和压缩磁流变弹性体内部的铁磁性颗粒链与磁场方向相同”，其目的是，保证磁流变弹性体在外加磁场后，其内部形成稳定的铁磁性颗粒链。
所述技术方案中，“所述铁芯材质为纯铁，所述框架材质为45钢”，其目的是，纯铁导磁率远高于45钢，保证所述线圈产生的磁场，优先通过铁芯和磁流变弹性体，使所述线圈、所述框架、所述剪切磁流变弹性体、所述铁芯和所述压缩磁流变弹性体形成闭合磁路，且减少磁路的漏磁。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型的保护范围。
Claims (1)
1.一种基于拉压-剪切模式下的磁流变弹性体隔振器，其特征在于，包括螺杆、剪切磁流变弹性体、线圈、线圈骨架、压缩磁流变弹性体、框架、铁芯；
所述框架为矩形框架，框架上部、下部中间位置处各开有一个圆柱孔；所述圆柱孔内粘结有剪切磁流变弹性体；所述剪切磁流变弹性体为圆环形结构，分为上剪切磁流变弹性体和下剪切磁流变弹性体；所述剪切磁流变弹性体内部粘结铁芯；所述铁芯为圆柱形结构，分为上铁芯和下铁芯；所述螺杆数量为两个，分为上螺杆和下螺杆；所述铁芯一端开有螺纹孔，与所述螺杆连接；所述铁芯另一端与压缩磁流变弹性体通过硫化粘结；所述圆柱孔、剪切磁流变弹性体、螺杆和铁芯数量均为两个，上下对称放置；所述线圈绕制在所述线圈骨架上，并与外部电源连接；所述线圈骨架粘结在所述框架内部，所述线圈和所述线圈骨架数量均为两个，左右对称放置；所述线圈、所述框架、所述剪切磁流变弹性体、所述铁芯和所述压缩磁流变弹性体形成闭合磁路；所述剪切磁流变弹性体和压缩磁流变弹性体内部的铁磁性颗粒链与磁场方向相同；所述螺杆材质为黄铜；所述铁芯材质为纯铁；所述框架材质为45钢；所述基于拉压-剪切模式下的磁流变弹性体隔振器工作时，由所述上螺杆与被隔振器件相接，下螺杆与振动源相接。
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