Виброизолятор Советский патент 1992 года по МПК F16F7/08 

Изобретение относится к машиностроению и предназначено для уменьшения величины пространственных динамических нагрузок на виброизолируемый объект, например на блок радиоэлектронной аппаратуры.

Известен амортизатор, содержащий стержень, обойму, демпфирующее устройство.

Недостатком этого устройства является возможность при ударных воздействиях выхода секторов демпфирующего устройства из кольцевых каналов стержня, что приводит к нарушению взаимосвязи элементов и снижает надежность работы виброизолятора.

Известен амортизатор, содержащий корпус, сердечник в виде втулки, две подвижные кольцевые обоймы, тарельчатые пружины, цилиндрическое кольцо, две пары конических пружин.

Недостатком амортизатора является нестабильность силы трения и низкая демпфирующая способность при радиальных воздействиях.

Известен также виброизолятор, содержащий коаксиально установленные цилиндрический корпус, сердечник в виде втулки с центральным отверстием и фланцами, две подвижные в осевом направлении кольцевые обоймы, тарельчатые пружины, цилиндрическое кольцо, охватывающее втулку и выполненную из секторов катушку, установленные по отношению к катушке с радиальным зазором диски, пружинные кольца,

VJ

СО

о

Сл СО

пару наружных конических пружин, меньшими основаниями взаимодействующих с обоймами, а большими - с корпусом, и пару внутренних конических пружин, меньшими основаниями взаимодействующих с диска- ми, а большими - с корпусом, наружная цилиндрическая поверхность кольца выполнена с двумя расположенными на одинаковых расстояниях от торцов круговыми канавками, сечение которых имеет вид плавной кривой, внутренняя цилиндрическая поверхность катушки выполнена с дву- мявзаимодействующимис

соответствующими круговыми канавками круговыми выступами, поверхности кото- рых представляют часть тора, а на обращенных друг к другу поверхностях дисков, с которыми взаимодействуют пружины, также выполнены кольцевые канавки, сечение которых представляет собой плавную кри- вую.

Виброизолятор имеет следующие недостатки.

Поскольку наружные конические пружины меньшими основаниями ёзаимодей- ствуют с обоймами и установленные коаксиально сердечнику тарельчатые пружины также взаимодействуют с обоймами, тарельчатые пружины и конические пружины включены встречно. По этой причине при радиальных воздействиях поджатие цилиндрического кольца к обоймам нестабильно, что приводит к снижению демпфирующей способности и надежности виброизоляции при радиальных воздействиях.

Выполнение на обращенных друг к другу поверхностях двух подвижных в осевом направлении кольцевых обойм кольцевых канавок для взаимодействия с цилиндрическим кольцом влечет за собой при радиаль- ных смещениях уменьшение площади поверхности контакта кольцевых каналов и цилиндрического кольца, что не обеспечивает возрастания силы трения при увеличении радиальных смещений и приводит к снижению демпфирующей способности и энергоемкости виброизолятора.

При осевых воздействиях, когда амплитуды осевых смещений малы (при высоких частотах возмущений), конические пружины работают как гармонический осциллятор с параллельно соединенными упругими элементами. Это приводит к увеличению резонансной частоты осциллятора и ведет к увеличению коэффициента передачи и ухудшению виброизолирующей способности на высоких частотах.

Цель изобретения - повышение надежности.

Сущность изобретения заключается в том, что виброизолятор, содержащий коаксиально установленные цилиндрический корпус, цилиндрическое кольцо, сердечник, катушку из секторов, установленные относительно последней с зазором диски, пружинные кольца, взаимодействующие с дисками и секторами, обоймы, обращенные друг к другу поверхности которых выполнены криволинейными, тарельчатые и конические пружины и фланцы, снабжен установленными коаксиально сердечнику фрикционными шайбами, имеющими каждая по два бурта, один из которых предназначен для взаимодействия с внутренней поверхностью цилиндрического кольца, то- рообразными упругими элементами и кольцевыми вставками, установленными на внутренней поверхности последних, тарельчатые пружины выполнены каждая с буртом, размещенным с осевым зазором относительно бурта фрикционной шайбы, и сопряжены соответственно с обращенными друг к другу криволинейными поверхностями, образующая которых представляет собой кривую второго порядка и описана одним радиусом, а в каждой полости, образованной внутренними поверхностями фрикционной шайбы и тарельчатой пружины, размещен горообразный упругий элемент.

На чертеже изображен виброизолятор.

Виброизолятор содержит коаксиально установленные цилиндрический корпус 1, цилиндрическое кольцо 4, сердечник 2, катушку из секторов 5, установленные относительно последней с радиальным зазором диски б, пружинные кольца 7, взаимодействующие с дисками 6 и секторами 5, обоймы 12, обращенные одна к другой поверхности которых выполнены криволинейными, тарельчатые 11 и конические 8 и 9 пружины, фланцы, установленные коаксиально сердечнику 2 фрикционные шайбы 10, имеющие каждая по два бурта 15, 19, один из которых предназначен для взаимодействия с внутренней поверхностью цилиндрического кольца 4, торообразными упругими элементами 13, и кольцевые вставки 14, установленные на внутренней поверхности последних, тарельчатые пружины 11 выполнены каждая с буртом 16, размещены с осевым зазором 17 относительно бурта 15 фрикционной шайбы 10 и сопряжены соответственно обращенными друг к другу криволинейными поверхностями, образующая которых представляет собой кривую второго порядка и описана одним радиусом, а в каждой полости, образованной внутренними поверхностями фрикционной шайбы 10

и тарельчатой пружины 11, размещен торо- образный упругий элемент 13.

Виброизолятор работает следующим образом.

При воздействии, направленном пер- пендикулярно оси виброизолятора, кольцо 4 перемещается относительно сердечника 2, при этом конические пружины 8 и 9 создают упругую силу, восстанавливающую взаимное положение кольца 4, корпуса 1 и сердечника 2. Фрикционные шайбы 10 и тарельчатые пружины 11 смещаются с трением относительно шайб 3 и обойм 12 соот- ветственно, при этом происходит деформация упругого торообразного эле- мента 13, что вызывает возрастание демпфирования в месте контакта фрикционных шайб 10 и шайб 3, тарельчатых пружин 11 и обойм 12.

При воздействии, направленном по оси виброизолятора, цилиндрическое кольцо 4 перемещается относительно сердечника 2, пока не будет выбран зазор 20, затем катушка 5 перемещается относительно цилиндрического кольца 4. Когда амплитуды осевых смещений малы (при высоких частотах возмущений), зазор 20 между кольцом 4 и фрикционными шайбами 10 не выбирается, и работает только наружная пружина 8, создающая упругую восстанавливающую си- лу.

Виброизолятор обладает следующими достоинствами.

Благодаря тому, что упругие торообраз- ные элементы 13, по внутреннему диаметру которых имеются кольцевые вставки, взаимодействуют с внутренними поверхностями фрикционных шайб 10 и тарельчатых пружин 11, наружные поверхности фрикционных шайб 10 взаимодействуют с шайбами 3, а наружные поверхности тарельчатых пружин 11 с обоймами 12, закрепленными на наружных поверхностях шайб 3, при радиальных воздействиях поджатие фрикционных шайб 10 и тарельчатых пружин 11 к шайбам 3 и обоймам 12 соответственно гарантировано, за счет чего обеспечивается устойчивость величин сил трения, вызывающая улучшение демпфирующей способности и надежности выброизолятора.

Благодаря тому, что на наружных диаметрах фрикционных шайб 10 и тарельчатых пружин 11 выполнены бурты 15, 16 так, что между ними имеется осевой зазор 17, а вза- имодействующие поверхности обойм 12 и тарельчатых пружин 11 представляют собой часть поверхностей, образующие которых представляют собой кривую второго порядка одного радиуса, при увеличении относительных радиальных смещений обеспечивается возрастание силы трения, за счет чего увеличивается демпфирующая способность и энергоемкость виброизолятора.

Благодаря тому, что на внутренних диаметрах фрикционных шайб 10с радиальным зазором 18 по отношению к сердечнику 2 выполнены кольцевые полки 19 для взаимодействия с цилиндрическим кольцом 4, причем последнее установлено с осевым зазором 20 к фрикционным шайбам 10, при осевых воздействиях, когда амплитуды осевых смещений малы (при высоких частотах возмущений), виброизолятор работает как гармонический осциллятор с упругим элементом в виде наружных конических пружин 8, что приводит к снижению резонансной частоты осциллятора, за счет чего уменьшается коэффициент передачи и улучшается виброизолирующая способность на высоких частотах.

Использование предлагаемого изобретения позволит повысить эффективность и качество виброизоляции.

Формула изобретения

Виброизолятор, содержащий коакси- ально установленные цилиндрический корпус, цилиндрическое кольцо, сердечник, катушку из секторов, установленные относительно последней с радиальным зазором диски, пружинные кольца, взаимодействующие с дисками и секторами, обоймы, обращенные одна к другой, поверхности которых выполнены криволинейными, тарельчатые и конические пружины и фланцы, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, он снабжен установленными коаксиально сердечнику фрикционными шайбами, имеющими каждая по два бурта, один из которых предназначен для взаимодействия с внутренней поверхностью цилиндрического кольца, торооб- разными упругими элементами и кольцевыми вставками, установленными на внутренней поверхности последних, тарельчатые пружины выполнены с буртами, размещенными с осевым зазором относительно бурта фрикционной шайбы, и сопряжены соответственно с обращенными одна к другой криволинейными поверхностями, образующая которых представляет собой кривую второго порядка и описана одним радиусом, а в каждой полости, образованной внутренними поверхностями фрикционной шайбы и тарельчатой пружины, размещен торообразный упругий элемент.

15

18

Щ 7J Ю

Использование: машиностроение и для защиты от вибраций и ударов блоков радиоэлектронной аппаратуры. Виброизолятор содержит корпус, коаксиально установленные в нем цилиндрическое кольцо, сердечник, катушки из секторов, диски, установленные с зазором относительно катушки, пружинные кольца и обоймы, дополнительные фрикционные шайбы с буртами, один из которых предназначен для взаимодействия с внутренней поверхностью цилиндрического кольца. Торообразный упругий элемент размещен в полости, образованной внутренними поверхностями фрикционной шайбы и тарельчатой пружиной. Кольцевые вставки установлены на торообразных элементах. Тарельчатые пружины с буртом размещены с осевым зазором относительно бурта фрикционной шайбы. Тарельчатые пружины и фрикционные шайбы сопряжены соответственно с обращенными друг к другу криволинейными поверхностями, образующая которых представляет собой кривую второго порядка. 1 ил. (Л