李爽 楼京俊 杨庆超

摘要： 为了改善机械设备的低频隔振效果，设计了一种具有高静低动刚度（HSLDS）特性的隔振器。该隔振器由提供正刚度的机械弹簧与提供负刚度的双环永磁体（DRPMS）结构并联而成，其中，双环永磁体结构由两个径向磁化的磁环同轴嵌套组成。首先利用等效磁荷法推导了双环永磁体结构的轴向磁力解析计算模型，然后利用Ansoft软件对双环永磁体结构进行有限元分析，验证了解析计算模型的正确性，进一步讨论了结构参数对负刚度特性的影响规律并对磁环参数设计流程进行了分析，在此基础上，设计了隔振器原理样机，并开展了试验研究。试验结果表明：与无双环永磁体结构的等效线性隔振器相比，所设计隔振器能有效降低隔振系统固有频率，拓宽隔振频带，具有更优越的低频隔振性能。

关键词： 隔振器; 双环永磁体; 负刚度; 低频; 高静低动刚度

中图分类号： O328; TB535+.1  文献标志码： A  文章编号： 1004-4523（2019）04-0675-10

DOI：10.16385/j.cnki.issn.1004-4523.2019.04.015

引 言

对于传统的线性隔振系统，只有当外界激励频率高于系统固有频率2倍时，才具备隔振效果[1]。因此，在不增加机械设备质量的前提下，若要拓宽隔振频带，必须降低隔振系统动刚度，减小固有频率。然而，低频隔振能力与系统稳定性是一对矛盾体。准零刚度（Quasi Zero Stiffness，QZS）以及高静低动（High Static Low Dynamic Stiffness，HSLDS）隔振技术都是在以往隔振器基础上引入负刚度机构，既能使隔振系统在静平衡位置保持较小的静态位移，又能降低隔振系统的动刚度。基于上述优点，QZS与HSLDS隔振技术近年来得到了广泛的关注与充分的发展。……