一种六自由度可调节的一体化准零刚度隔振器
本申请属于隔振器,具体而言,涉及一种六自由度可调节的一体化准零刚度隔振器。
背景技术:
1、各种精密制造领域,如半导体制造,光刻机等,为了高精度加工需要设置多自由度隔振器。航空航天设备以及遥感卫星等领域,为了防止卫星上的一些振动源把振动传递到敏感电子器件上,进而影响卫星的实际工作状态,因此也需要多自由度隔振器来隔离多个方向的扰动。
2、然而,目前关于准零刚度隔振器的研究多集中于平动方向的单自由度系统。
技术实现思路
1、本申请实施例提供了一种六自由度可调节的一体化准零刚度隔振器,能够实现六个方向的准零刚度隔振。
2、具体地,一种六自由度可调节的一体化准零刚度隔振器,包括:
3、基座和转接平台,以及,
4、屈曲梁,包含第一端和第二端,所述屈曲梁的第一端连接于所述转接平台的侧面,所述屈曲梁的第二端连接于所述基座;三根以上所述屈曲梁连接在所述转接平台的侧面;
5、线性弹簧,包含第一端和第二端,所述线性弹簧的第一端连接于所述转接平台的底面,所述线性弹簧的第二端连接于所述基座;设置三根以上所述线性弹簧连接在所述转接平台的底面;
6、设于所述转接平台上方的外层平台和位于所述转接平台下方的转接体,所述外层平台和所述转接体之间通过若干竖梁连接;
7、所述转接体通过若干柔性索链吊挂在所述转接平台的下方;
8、根据置于所述外层平台的顶面上的设备对设置所述线性弹簧第二端的高度使所述屈曲梁水平。
9、在一种实施方式中,所述一体化准零刚度隔振器,还包括:
10、压力调节机构,用于调节所述屈曲梁的轴向力。
11、在一种实施方式中,压力调节机构,设于所述基座上,包括:
12、预紧力螺栓,与所述调节螺纹孔螺纹连接,所述调节螺纹孔设于所述基座上,所述预紧力螺栓的螺柱端与所述屈曲梁的第二端连接。
13、在一种实施方式中,所述压力调节机构,还包括:
14、力传感器,安装在所述预紧力螺栓的螺柱端的端面上;
15、梁转接圆柱,用于连接所述力传感器与所述屈曲梁。
16、在一种实施方式中,所述、一体化准零刚度隔振器,、还包括:
17、高度调节机构,包括剪刀机构和安装平台,所述剪刀机构的两根支腿的下端安装在所述基座,所述两根支腿的上端连接所述安装平台。
18、在一种实施方式中,所述一体化准零刚度隔振器,还包括:弹簧位置调节单元,包含位于安装平台上的导轨和在所述导轨内滑动的滑块,所述线性弹簧的第二端连接于所述滑块,通过在所述导轨内滑动所述滑块,改变所述线性弹簧的位置。
19、在一种实施方式中,所述竖梁的两端分别设为右旋和左旋螺纹结构,分别与所述外层平台和所述转接体上的对应螺纹孔配合连接。
20、在一种实施方式中,所述一体化准零刚度隔振器,还包括:配重单元,与所述外层平台固连。
21、在一种实施方式中,所述基座包含4根立柱,4根所述立柱分别设于所述转接平台的侧面;所述屈曲梁的第二端连接于其对应方向的立柱上。
22、在一种实施方式中,所述转接平台包含4个中心对称的连接端,所述连接端包含2个第一连接端和位于2个所述第一连接端之间的第二连接端,所述第二连接端沿轴向凸出于所述第一连接端;
23、所述转接平台的第一连接端用于连接所述屈曲梁,所述转接平台的第二连接端用于连接所述柔性索链。
24、在本申请的实施例中,z轴的平动自由度上,根据屈曲梁理论,两端固支的细长形状的屈曲梁受到的轴向压力超过其一阶屈曲临界压力时,其中点在横向方向上会出现负刚度特性,利用此特性提出具有横向平动负刚度特性的弹性结构。
25、对于扭转方向的负刚度结构发明思路为,转接平台两侧的屈曲梁端点处固支,当转接平台绕某一水平轴转动时,与转轴平行的屈曲梁表现出横向刚度与扭转刚度的叠加。当屈曲梁内的轴向压力足够大,导致横向位移的负刚度大于扭转正刚度时,转接平台绕水平轴转动表现为负刚度。
26、进一步地,本申请的技术方案中,通过柔性索链进行转接,实现了水平方向隔振和绕竖直方向转动的隔振。
27、相比于现有技术,解决了现有技术中准零刚度隔振器的研究集中于平动方向的单自由度系统的技术问题。
1.一种六自由度可调节的一体化准零刚度隔振器,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的一体化准零刚度隔振器,其特征在于,还包括:
3.根据权利要求2所述的一体化准零刚度隔振器,其特征在于,压力调节机构,设于所述基座上,包括:
4.根据权利要求3所述的一体化准零刚度隔振器,其特征在于,所述压力调节机构,还包括:
5.根据权利要求1所述的一体化准零刚度隔振器,其特征在于,还包括:
6.根据权利要求1所述的一体化准零刚度隔振器,其特征在于,还包括:弹簧位置调节单元,包含位于安装平台上的导轨和在所述导轨内滑动的滑块,所述线性弹簧的第二端连接于所述滑块,通过在所述导轨内滑动所述滑块,改变所述线性弹簧的位置。
7.根据权利要求1所述的一体化准零刚度隔振器,其特征在于,所述竖梁的两端分别设为右旋和左旋螺纹结构,分别与所述外层平台和所述转接体上的对应螺纹孔配合连接。
8.根据权利要求1所述的一体化准零刚度隔振器,其特征在于,还包括:配重单元,与所述外层平台固连。
9.根据权利要求1所述的一体化准零刚度隔振器,其特征在于,所述基座包含4根立柱,4根所述立柱分别设于所述转接平台的侧面;所述屈曲梁的第二端连接于其对应方向的立柱上。
10.根据权利要求9所述的一体化准零刚度隔振器,其特征在于,所述转接平台包含4个中心对称的连接端,所述连接端包含2个第一连接端和位于2个所述第一连接端之间的第二连接端,所述第二连接端沿轴向凸出于所述第一连接端;
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