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摘 要

本文课题是设计适用于海用环境的超低频隔振器----开槽碟片隔振器。开槽碟片隔振器是随着现在传统隔振器的发展上设计的新型超低频被动隔振器，在非常严酷的海用环境下，对隔振器的要求也会很高，而且要求隔振器的尺寸小，所以设计出开槽碟片隔振器来解决难题。本课题针对开槽蝶片式负刚度机构与正刚度并联隔振系统进行分析并设计出隔振器，且要符合军用设备海用环境试验方法的要求和超低频的要求，因此本文将根据振动原理对这一类的隔振器进行分析，并设计出其结构。

关键词：开槽碟片；正负刚度并联；隔振器；超低频

Slotted disc type isolator structure design

Abstract

This paper is designed for Yu Hai with the environment of ultra low frequency vibration isolator - slotted disc isolator. The slotted disc vibration isolator is with the now traditional vibration isolator design new ultra low frequency passive vibration isolator, in the very harsh sea environment, requirements of the isolator will very high, and small size of vibration insulation, so the design of slotted disc vibration isolator to solve difficult decision problems. This topic for slotted papilionaceous negative stiffness mechanism and positive stiffness of parallel vibration isolation system of analysis and design of the vibration isolator and to meet the protection device sea environmental test methods and requirements of ultra low frequency. Therefore, this paper will carries on the analysis according to the principle of vibration of the isolator, and design the structure.

Key words: Slotted disc; Combined positive and negative stiffness; Vibration isolator; Ultra-low frequency

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 引 言 1

1.1课题的背景与意义 1

1.2 工作内容与提供的原始参数和基础资料 1

1.2.1 工作内容 1

1.2.2 原始条件及数据 1

1.2.3 技术要求 1

1.3 隔振器的工作作用 2

第二章 隔振系统 3

2.1系统的振动 3

2.2 环境对隔振系统的影响 3

2.3 隔振设计 4

2.3.1 线性隔振 4

2.3.2非线性隔振 4

2.3.3 超低频隔振 4

2.4 试验验证 4

2.5 隔振模块化 5

第三章 隔振器理论数据计算 5

3.1刚度分配 5

3.2 圆柱弹簧 6

3.2.1弹簧计算 6

3.3 开槽碟片隔振器原理简述 7

3.3.1碟型弹簧介绍 7

3.3.2 组合碟形弹簧 8

3.3.3 开槽碟片隔振器结构特性 11

3.3.4开槽碟形弹簧特点 12

3.3.5 开槽碟片簧计算 13

3.3.6应力校核 13

第四章 隔振器结构设计 14

4.1 总体结构设计 14

4.2 隔振器结构原理简介 14

4.3根据设备的结构选择隔振器的安装位置和方式 15

4.4 设计过程中的问题和难点 15

第五章 总 结 16

致 谢 17

参考文献 18

第一章 引 言

1.1课题的背景与意义

随着科技的猛速发展，隔振系统的研发也在飞速的进步，在超精密电子测量领域，传统的隔振系统在应对超低频振动这方面已经越来越力不从心，因而新型的隔振系统研发成为了一种趋势。在多种隔振系统中，超低频被动隔振系统的研究又尤其突出。于是，一种新型的被动隔振系统应运而生，诞生了正负刚度并联隔振系统，也迅速成为了当下的热门，它利用

正刚度弹簧与负刚度机构并联，由于其系统刚度是非线性，所以能够使隔振系统的支承刚度较高，也使其具有很低的运动刚度。隔振系统的发展，解决了很多方面的问题，本课题是在精密设备在低频振动下背景下来设计隔振器，严格的环境使得隔振器的研发设计尤为困难，不过在大环境之下，技术还是取得突破发展。

在精密和超精密的加工发展迅速的背景下，对振动环境的要求也越来越受到重视。由于工艺系统内部和外部的振动干扰是降低加工精度和表面质量的重要原因之一，超精密加工的质量又不仅仅与振动干扰的振幅有关系，而且与振动干扰的频率有关系。另外，许多高精度测量设备对环境振动也提出了非常严格的要求，例如分子、坐标测量机、空间微重力研究和引力波探测等等领域都对外界环境进行超低频振动隔离有很高的要求。

1.2 工作内容与提供的原始参数和基础资料

1.2.1 工作内容

1.收集、阅读相关文献资料，掌握国内外海陆两用精密电子设备隔振缓冲限位器结构设计方案、系统组成、工作原理和特点；

2.按产品生产设计要求；完成理论的分析与计算，进行开槽碟片式隔振器结构设计。

1.2.2 原始条件及数据

1．被保护电子设备总重200kg，尺寸长、宽、高=500×400×300mm,重心为设备几何中心。

2．设备的外形尺寸及安装点坐标详细见资料图。

3．开槽碟片式隔振器外形尺寸直经不大于100mm,加载后工作高度小于100mm，极限位移15mm。

4．4只隔振缓冲器与设备和安装架连接均采用螺栓连接。

1. 开槽碟片式隔振器为船用环境，应符合GJB150.1A-2009 军用设备海用环境试验方法的要求。

1.2.3 技术要求

1．隔振系统的实际共振传递率η≤1.5，冲击传递率η≤1.5。

2．在激励频率范围内，不能出现不利的耦联振动、共振以及非线性自激振荡。

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