负刚度颗粒阻尼器制造技术

本发明专利技术涉及振动控制技术领域，提供一种负刚度颗粒阻尼器，包括第一连接件、第二连接件、叶轮组件及丝杠传动组件；第二连接件沿振动方向可移动地设于第一连接件上，第一连接件内设有腔体，腔体内用于填充颗粒；丝杠传动组件包括丝杠与螺母，丝杠的一端与叶轮组件连接，丝杠的另一端沿振动方向延伸，螺母套设于丝杠上，螺母与第二连接件连接；在第一连接件与第二连接件之间相对移动的情况下，第二连接件用于通过丝杠传动组件带动叶轮组件转动，以搅动腔体内的颗粒；本发明专利技术通过丝杠传动组件将直线方向的振动转化为叶轮组件的转动，从而搅动腔体内的颗粒，避免了颗粒的堆叠，并将搅动颗粒的阻力放大，充分消耗了振动能量，提升了减振的效果。的效果。的效果。

【技术实现步骤摘要】
负刚度颗粒阻尼器


[0001]本专利技术涉及振动控制
，尤其涉及一种负刚度颗粒阻尼器。

技术介绍

[0002]结构在动力荷载的作用下会产生振动，过度的振动响应会影响结构的舒适度，并降低结构的服役性能，甚至导致构件失效或结构破坏，因此，需通过良好有效的振动控制手段来保证结构的安全性与可靠性；在结构上设置阻尼器是工程领域常用的振动控制手段之一。
[0003]阻尼器包括颗粒阻尼器，现有颗粒阻尼器存在颗粒堆叠导致颗粒阻尼器的减振效果较差的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种负刚度颗粒阻尼器，用以解决或改善现有颗粒阻尼器存在颗粒堆叠导致减振效果较差的问题。
[0005]本专利技术提供一种负刚度颗粒阻尼器，包括：第一连接件、第二连接件、叶轮组件及丝杠传动组件；所述第二连接件沿振动方向可移动地设于所述第一连接件上，所述第一连接件内设有腔体，所述腔体内用于填充颗粒；所述丝杠传动组件包括丝杠与螺母，所述丝杠的一端与所述叶轮组件连接，所述丝杠的另一端沿所述振动方向延伸，所述螺母套设于所述丝杠上，所述螺母与所述第二连接件连接；在所述第一连接件与所述第二连接件之间相对移动的情况下，所述第二连接件用于通过所述丝杠传动组件带动所述叶轮组件转动，以搅动所述腔体内的颗粒。
[0006]根据本专利技术提供的一种负刚度颗粒阻尼器，所述第一连接件包括：第一区段与第二区段；所述腔体形成于所述第一区段内，所述第一区段与所述第二区段沿所述振动方向排布；所述第二区段与所述第二连接件均呈筒状，所述第二区段套设于所述第二连接件上，所述丝杠的一端伸入所述第二区段内并与所述叶轮组件连接，所述丝杠的另一端伸入所述第二连接件内。
[0007]根据本专利技术提供的一种负刚度颗粒阻尼器，所述叶轮组件包括：叶片与转轴；所述叶片设于所述腔体内，所述转轴沿所述振动方向延伸，所述转轴与所述第一区段转动连接；所述叶片与所述转轴的一端连接，所述转轴的另一端伸入所述第二区段内并与所述丝杠的一端连接。
[0008]根据本专利技术提供的一种负刚度颗粒阻尼器，所述叶轮组件还包括：第一夹臂与第二夹臂；所述第一夹臂与所述第二夹臂沿所述转轴的轴向呈相对设置，所述叶片的两端分别与所述第一夹臂及所述第二夹臂连接。
[0009]根据本专利技术提供的一种负刚度颗粒阻尼器，所述叶片靠近所述转轴的一侧与所述转轴的外侧壁之间设有间隙。
[0010]根据本专利技术提供的一种负刚度颗粒阻尼器，所述叶片设有多个，多个所述叶片沿
所述转轴的周向排布。
[0011]根据本专利技术提供的一种负刚度颗粒阻尼器，所述丝杠的另一端设有限位部，所述限位部用于止挡所述螺母。
[0012]根据本专利技术提供的一种负刚度颗粒阻尼器，所述螺母设于所述第二连接件内，所述螺母与所述第二连接件的内侧壁可拆卸式连接。
[0013]根据本专利技术提供的一种负刚度颗粒阻尼器，所述腔体在垂直于所述丝杠的轴线的平面上的截面形状呈圆形状。
[0014]根据本专利技术提供的一种负刚度颗粒阻尼器，所述第一连接件背离所述第二连接件的一端设有第一连接部，所述第二连接件背离所述第一连接件的一端设有第二连接部，所述第一连接部用于与振动结构中相对振动的两个连接点当中的其中一者连接，所述第二连接部用于与所述两个连接点当中的另一者连接。
[0015]本专利技术提供的负刚度颗粒阻尼器，通过丝杠传动组件将直线方向的振动转化为叶轮组件的转动，从而搅动腔体内的颗粒，以充分消耗振动能量，进而达到降低振动响应的目的。
[0016]在需要对振动结构进行减振时，将第一连接件与振动结构中相对振动的两个连接点当中的其中一者连接，将第二连接件与两个连接点当中的另一者连接，在振动结构振动时，两个连接点之间产生相对运动，两个连接点之间在相靠近状态与相远离状态之间循环，从而带动第一连接件与第二连接件之间产生往复的直线运动，则螺母在丝杠上往复移动，进而带动丝杠在正向转动状态与反向转动状态之间切换，在由振动带动第一连接件与第二连接件之间的运动的方向改变时，叶轮组件的转动方向也要发生改变，但是，此时叶轮组件与腔体内的颗粒仍按原来的转动方向转动，从而阻碍第一连接件与第二连接件之间运动方向的改变，即第一连接件与第二连接件的运动方向来不及改变，因此该负刚度颗粒阻尼器会产生负刚度效应，可以理解的是，第一连接件与第二连接件之间的相对运动相较于振动响应具有滞后的作用，从而抵消振动响应，以达到减振的目的；同时，在叶轮组件转动的过程中可以搅动腔体内的颗粒，使得腔体内的颗粒与颗粒之间，以及颗粒与腔体之间产生有效地碰撞和摩擦，并避免了颗粒出现堆叠的现象，提升了该负刚度颗粒阻尼器的耗能能力，其次，通过丝杠传动组件将叶轮组件搅动腔体内颗粒所受到的阻力放大，从而有效地放大了该负刚度颗粒阻尼器的控制力，相应地提高了耗能能力，进一步降低了振动结构的振动响应，且适应性较好，也不会受限于工程空间。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1是本专利技术提供的负刚度颗粒阻尼器的结构示意图；
[0019]图2是图1在A
‑
A方向上的剖视结构示意图；
[0020]附图标记：
[0021]1：第一连接件；11：第一区段；12：第二区段；2：第二连接件；3：叶轮组件；31：叶片；
32：转轴；33：第一夹臂；34：第二夹臂；4：丝杠传动组件；41：丝杠；42：螺母；43：限位部；5：颗粒；6：联轴器；7：轴承；81：固定螺栓；82：螺栓；91：第一连接部；92：第二连接部。
具体实施方式
[0022]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术中的附图，对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0023]在本专利技术实施例的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0024]在本专利技术实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种负刚度颗粒阻尼器，其特征在于，包括：第一连接件、第二连接件、叶轮组件及丝杠传动组件；所述第二连接件沿振动方向可移动地设于所述第一连接件上，所述第一连接件内设有腔体，所述腔体内用于填充颗粒；所述丝杠传动组件包括丝杠与螺母，所述丝杠的一端与所述叶轮组件连接，所述丝杠的另一端沿所述振动方向延伸，所述螺母套设于所述丝杠上，所述螺母与所述第二连接件连接；在所述第一连接件与所述第二连接件之间相对移动的情况下，所述第二连接件用于通过所述丝杠传动组件带动所述叶轮组件转动，以搅动所述腔体内的颗粒。2.根据权利要求1所述的负刚度颗粒阻尼器，其特征在于，所述第一连接件包括：第一区段与第二区段；所述腔体形成于所述第一区段内，所述第一区段与所述第二区段沿所述振动方向排布；所述第二区段与所述第二连接件均呈筒状，所述第二区段套设于所述第二连接件上，所述丝杠的一端伸入所述第二区段内并与所述叶轮组件连接，所述丝杠的另一端伸入所述第二连接件内。3.根据权利要求2所述的负刚度颗粒阻尼器，其特征在于，所述叶轮组件包括：叶片与转轴；所述叶片设于所述腔体内，所述转轴沿所述振动方向延伸，所述转轴与所述第一区段转动连接；所述叶片与所述转轴的一端连接，所述转轴的另一端伸入所述第二区段内并与所述丝杠的一端连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：马瑞升，毕凯明，韩晨阳，杜修力，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：