专利摘要

本发明涉及超低频减振隔振领域，公开了一种超低频隔振器的设计方法，需要设计的隔振器包括隔振承载台板，隔振承载台板连接承载杆，承载杆与上部壳体、下部壳体、基座同轴安装，上部壳体内壁上设有上外部环形永磁体，下部壳体内壁上设有下外部环形永磁体，上外部永磁体中设有上内部环形永磁体，下外部环形永磁体中设有下内部环形永磁体；然后确定上内部环形永磁体的内半径、外半径；改变气隙宽度，改变上内、外部环形磁体的高度；形成新负刚度特性曲线；获得较大的负刚度特性；计算组合负刚度磁弹簧的负刚度特性，设计承载螺旋弹簧的参数。本发明实现了隔振器对于超低频振动的隔离的优异性能。

权利要求

1.一种超低频隔振器的设计方法，具体包括如下步骤：

1)需要设计的超低频隔振器包括隔振承载台板(1)，所述隔振承载台板(1)连接承载杆(2)，所述承载杆(2)与上滑动轴承(8)、下滑动轴承(9)、上部壳体(4)、下部壳体(5)、基座(7)同轴安装，所述下滑动轴承(9)下面与基座(7)固接，所述下滑动轴承(9)上面固接所述下部壳体(5)，所述下部壳体(5)上面固接所述上部壳体(4)，所述上部壳体(4)上面固接所述上滑动轴承(8)，其特征在于，所述上部壳体(4)内壁上设有上外部环形永磁体(11)，所述下部壳体(5)内壁上设有下外部环形永磁体(13)，所述上外部环形永磁体(11)中设有上内部环形永磁体(10)，所述下外部环形永磁体(13)中设有下内部环形永磁体(12)，所述上内部环形永磁体(10)和所述下内部环形永磁体(12)与所述承载杆(2)同轴安装，并固定在承载杆(2)上，所述上内部环形永磁体(10)和所述上外部环形永磁体(11)同轴安装，所述下内部环形永磁体(12)和所述下外部环形永磁体(13)同轴安装，所述承载杆(2)延伸至所述基座(7)中连接螺旋弹簧(15)上端，所述螺旋弹簧(15)下端安装在基座(7)的中心轴体上；

2)根据壳体结构尺寸、承载杆结构尺寸、装配要求和最大负刚度强度值初步确定上内部环形永磁体的内半径r11、外半径r12，上外部环形永磁体的内半径r13和外半径r14取值范围；

3)改变上内部环形永磁体与上外部环形永磁体间的气隙宽度ω1，根据确认的上内部环形永磁体的内半径r11、外半径r12，上外部环形永磁体的内半径r13和外半径r14取值范围，确定ω1取值范围，在取值范围内改变ω1，取负刚度值最大时的ω1，根据确认的ω1、壳体结构尺寸、承载杆结构尺寸和装配要求从而确认上内部环形永磁体的内半径r11、外半径r12，上外部环形永磁体的内半径r13和外半径r14具体取值；

4)改变上内部环形永磁体的高度h1和上外部环形永磁体的高度h2或保持二者高度相等并同时变化或保持二者高度存在差值并同时变化或保持其中一个高度不变，另一个高度变化；以观察在中心平衡位置的刚度特性曲线存在的凹凸特性变化；

5)通过凹凸特性曲线，合并上凸下凹曲线形成新负刚度特性曲线，分析凹凸特性曲线匹配规律，以确定合并后组合并联负刚度磁弹簧的负刚度特性的二次非线性分量变为零，从而确定上部负刚度磁弹簧的上内部环形永磁体的高度h1和上外部环形永磁体的高度h2和下部负刚度磁弹簧的下内部环形永磁体的高度h3和下外部环形永磁体的高度h4，凹凸特性曲线匹配双磁环所取磁环半径和气隙宽度的值不变，且根据结构装配要求，从而确定下部负刚度磁弹簧的下内部环形永磁体与下外部环形永磁体间的气隙宽度ω2、下内部环形永磁体的内半径r21、外半径r22，下外部环形永磁体的内半径r23和外半径r24，r21＝r11,r22＝r12,r23＝r13,r24＝r14；

6)确认上部负刚度磁弹簧的上内部环形永磁体和上外部环形永磁体的结构参数、下部负刚度磁弹簧的下内部环形永磁体和下外部环形永磁体的结构参数，在组合负刚度磁弹簧的工作区域获得较大的负刚度特性同时减小强负刚度值带来强非线性特性的干扰，优化系统的隔振稳定性；

7)根据正负刚度并联原理，负刚度磁弹簧需要并联承载螺旋弹簧结合使用，根据结构参数和磁环参数的数值计算组合负刚度磁弹簧的负刚度特性，设计承载螺旋弹簧所需要刚度特性，确认承载螺旋弹簧的刚度值，从而设计承载螺旋弹簧的参数。

2.如权利要求1所述的一种超低频隔振器的设计方法，其特征在于，所述上内部环形永磁体(10)和上外部环形永磁体(11)径向的中心平面重合，下内部环形永磁体(12)和下外部环形永磁体(13)径向的中心平面重合。

3.如权利要求2所述的一种超低频隔振器的设计方法，其特征在于，所述承载杆(2)下端与可调组件(14)同轴安装，所述可调组件(14)下端连接所述螺旋弹簧(15)，所述可调组件(14)可实现所述螺旋弹簧(15)的垂直移动。

4.如权利要求1-3中任意一项所述的一种超低频隔振器的设计方法，其特征在于，所述上滑动轴承(8)与所述上部壳体(4)通过上外磁环固定盖(3)固定，所述上滑动轴承(8)固定在上外磁环固定盖(3)内壁，所述上部壳体(4)固定在上外磁环固定盖(3)外壁，所述上外磁环固定盖(3)将所述上外部环形永磁体(11)固定在上部壳体(4)内壁。

5.如权利要求4所述的一种超低频隔振器的设计方法，其特征在于，所述下滑动轴承(9)、下部壳体(5)和基座(7)通过下外磁环固定盖(6)固定，所述下滑动轴承(9)固定在所述下外磁环固定盖(6)内壁，所述下部壳体(5)固定在所述下外磁环固定盖(6)上面，所述基座(7)固定在所述下外磁环固定盖(6)外壁，所述下外磁环固定盖(6)将所述下外部环形永磁体(13)固定在所述下部壳体(5)内壁。

6.如权利要求5所述的一种超低频隔振器的设计方法，其特征在于，所述上滑动轴承(8)与上外磁环固定盖(3)、所述上外磁环固定盖(3)与所述上部壳体(4)、所述下外磁环固定盖(6)与所述基座(7)，所述下滑动轴承(9)和所述下外磁环固定盖(6)、所述下部壳体(5)与所述下外磁环固定盖(6)，所述上部壳体(4)与下部壳体(5)均使用螺栓固定连接。

说明书

技术领域

本发明涉及超低频减振隔振领域，特别涉及一种超低频隔振器的设计方法。

背景技术

随着环境中振源强度的提高，振动频率和振幅多样化，隔振器成为了振动控制中研究最多，应用最广的一项振动控制技术。在航天工程中，航天飞行器中高精度导航仪器和精密测量仪器对于振动环境和工作条件要求十分苛刻。超精密加工技术是在核能、大规模集成电路，激光等尖端技术中占主要成分，这就对于加工设备的隔振性能要求更为严格。在微机电系统领域，其完成的动作和操作越来越精细，操作对象的尺寸已经提升至纳米甚至是亚纳米级别，其系统结构的隔振稳定性已经成为影响其性能的主要因素。低频、超低频振动指的是振动频率在5Hz以下的振动。大型机械设备、桥梁、地震、大型水坝、高层建筑等的振动都属于低频振动。现代精密加工和制造的制造精度也发展到微米甚至纳米级，而对于精密加工机床的隔振技术要求也日益提高，隔振稳定性已经成为影响其性能的主要因素。所以对于低频、超低频振动的隔离研究受到了高度重视。传统的隔振器一般采用弹性元件，阻尼元件和惯性元件组合构成的隔振系统。但是随着技术的发展，对于振动环境和隔振技术要求不断地提高，传统隔振无法实时地适应外部振动环境特性变化，特别被动隔振在1Hz以下的低频及超低频的振动下的隔振效果差，所以被动隔振在很多场合受到限制。现有通过降低固有频率可以实现隔振器的低频振动隔离，降低固有频率主要通过降低系统的刚度和增加负载的质量来实现，而降低刚度会引起较大的静变形，降低隔振器的稳定性，而在实际工作中是无法通过实时改变物体的质量来改变系统特性的。

通过将正刚度单元与负刚度单元并联构成的隔振器被证明是拓宽带宽抑制低频振动的一种好方法。这些隔振器通常具有高静态低动态刚度的特点，承载螺旋弹簧提供高静态支撑刚度，用于支撑有效载荷，而正负刚度弹簧并联提供低动态刚度用于提高低频隔振性能。

一种名称为“一种准零刚度隔振器”(申请号：CN109737168)的发明专利提出了基于横向组合机械弹簧构成的负刚度机构，可调节负刚度结构以降低减振系统的固有频率。一种名称为“一种两自由度超低频隔振器”(CN106321707)的发明专利提出了一种可调负刚度磁弹簧与空气弹簧和螺旋弹簧并联的隔振机构，实现了高静态刚度、低动态刚度的特性，实现系统较低的固有频率和高负载的特性。一种专利名称为“一种基于正负刚度弹簧并联的超低频隔振器”(申请号：CN 102619916 B)的发明专利提出了凸轮与横向弹簧的负刚度结构。

虽然上述发明专利以及现阶段提出的负刚度机构都能够在一定程度降低隔振器的固有频率，实现对低频振动的隔离和抑制。但是对于负刚度系统，由于负刚度结构具有非线性刚度特性，超低负刚度会带来平衡位置强非线性刚度特性，在获得更大负刚度的同时，会导致隔振系统在工作点稳定性差。隔振系统超低刚度与位置稳定性之间存在一定矛盾；然而现阶段研究的超低频隔振器，由于负刚度结构带来的强非线性刚度特性，导致在不同振幅下，对于隔振器的隔离性能有着较大影响，在大振幅的激励下，会导致隔振系统出现亚谐、超谐共振和频率跳变现象，从而影响隔振系统的性能，甚至对系统造成破坏。所以，如何在增强负刚度强度同时，解决负刚度结构非线性过大，所导致系统不够稳定的问题、实现降低隔振系统的固有频率和改善系统稳定性、实现低频振动信号隔离的扩展、同时也能够简化整体结构和优化成本，这就对于超低频隔振器的设计有着至关重要作用。

发明内容

本发明为解决上述一系列问题，提供了一种超低频隔振器的设计方法。该隔振器无需外部能源供应、结构简单、容易实现、经济性优秀、可靠度高，采用正负刚度并联的原理，通过上负刚度磁弹簧和下负刚度磁弹簧并联，上负刚度磁弹簧和下负刚度磁弹簧非线性刚度特性合并形成的线性刚度特性，从而显著降低系统的固有频率，并且同时能够减小工作点附近由于非线性刚度特性带来的影响，扩展减振带宽，提升隔振性能，尤其是在对低频和超低频振动也有良好的抑制效果。同时本发明为了隔振器提供了可调负载组件，隔振器能够进行不同负载下的工作平衡调整，防止负载变化影响隔振器的性能。

本发明所要解决的问题通过以下技术方案来实现：

一种超低频隔振器的设计方法，具体包括如下步骤：

1)需要设计的一种超低频隔振器，包括隔振承载台板，隔振承载台板连接承载杆，承载板固定在承载杆顶部，承载杆与上滑动轴承、下滑动轴承、上部壳体、下部壳体、基座同轴安装，下滑动轴承下面与基座固接，下滑动轴承上面固接下部壳体，下部壳体上面固接上部壳体，上部壳体上面固接上滑动轴承。上滑动轴承和下滑动轴承与壳体保持固定安装，并与承载杆同轴接触安装，保证了承载杆沿轴向方向以较小摩擦单自由度运动，限制其他自由度运动。

2)根据壳体结构尺寸、承载杆结构尺寸、装配要求和最大负刚度强度值初步确定上内部环形永磁体的内半径r11、外半径r12，上外部环形永磁体的内半径r13和外半径r14取值范围；

3)改变上内部环形永磁体与上外部环形永磁体间的气隙宽度ω1，根据确认的上内部环形永磁体的内半径r11、外半径r12，上外部环形永磁体的内半径r13和外半径r14取值范围，确定ω1取值范围，在取值范围内改变ω1，取负刚度值最大时的ω1，根据确认的ω1、壳体结构尺寸、承载杆结构尺寸和装配要求从而确认上内部环形永磁体的内半径r11、外半径r12，上外部环形永磁体的内半径r13和外半径r14具体取值。

4)改变上内部环形永磁体的高度h1和上外部环形永磁体的高度h2。保持二者高度存在差值并同时变化，负刚度磁弹簧的刚度特性曲线的负刚度强度值随之变化，非线性刚度特性不随之改变；保持二者高度相等并同时变化，负刚度磁弹簧的刚度特性曲线的负刚度强度值随之变化，非线性刚度特性不随之改变；保持其中一个高度不变，另一个高度变化，负刚度磁环的刚度特性曲线的负刚度强度和非线性刚度特性都随之变化；以观察在中心平衡位置的刚度特性曲线存在的凹凸特性变化；

5)通过凹凸特性曲线，合并上凸下凹曲线形成新负刚度特性曲线，分析凹凸特性曲线匹配规律，以确定合并后组合并联负刚度磁弹簧的负刚度特性的二次非线性分量变为零，从而确定上部负刚度磁弹簧的上内部环形永磁体的高度h1和上外部环形永磁体的高度h2和下部负刚度磁弹簧的下内部环形永磁体的高度h3和下外部环形永磁体的高度h4，凹凸特性曲线匹配双磁环所取磁环半径和气隙宽度的值不变，且根据结构装配要求，从而确定下部负刚度磁弹簧的下内部环形永磁体与下外部环形永磁体间的气隙宽度ω2、下内部环形永磁体的内半径r21、外半径r22，下外部环形永磁体的内半径r23和外半径r24，r21＝r11,r22＝r12,r23＝r13,r24＝r14；

6)通过以上设计方法确认上部负刚度磁弹簧的上内部环形永磁体和上外部环形永磁体的结构参数、下部负刚度磁弹簧的下内部环形永磁体和下外部环形永磁体的结构参数，在组合负刚度磁弹簧的工作区域获得较大的负刚度特性同时减小强负刚度值带来强非线性特性的干扰，优化系统的隔振稳定性；

7)根据正负刚度并联原理，负刚度磁弹簧需要并联承载螺旋弹簧结合使用，根据结构参数和磁环参数的数值计算组合负刚度磁弹簧的负刚度特性，设计承载螺旋弹簧所需要刚度特性，确认承载螺旋弹簧的刚度值，从而设计承载螺旋弹簧的参数。

进一步地，上部壳体内壁上设有上外部环形永磁体，下部壳体内壁上设有下外部环形永磁体，上外部环形永磁体中设有上内部环形永磁体，下外部环形永磁体中设有下内部环形永磁体，上、下内部环形永磁体和上、下外部环形永磁体的磁化沿轴向且二者的磁化方向相同。上内部环形永磁体和下内部环形永磁体与承载杆同轴安装，并固定在承载杆上，上内部环形永磁体和上外部环形永磁体同轴安装，下内部环形永磁体和下外部环形永磁体同轴安装，上内部环形永磁体和上外部环形永磁体组成上负刚度磁弹簧、下内部环形永磁体和下外部环形永磁体组成下负刚度磁弹簧，上负刚度磁弹簧的非线性刚度特性与下负刚度磁弹簧的非线性刚度特性匹配，构成了隔振器线性刚度特性，承载杆延伸至基座中连接螺旋弹簧上端，螺旋弹簧下端安装在基座的中心轴体上。

进一步地，工作中，上内部环形永磁体和上外部环形永磁体径向的中心平面重合，下内部环形永磁体和下外部环形永磁体径向的中心平面重合，该重合面为隔振器的工作中心面。

进一步地，承载杆下端与可调组件同轴安装，可调组件下端连接螺旋弹簧，可调组件可沿承载杆上下垂直移动从而可实现螺旋弹簧的垂直运动。

进一步地，上滑动轴承与上部壳体通过上外磁环固定盖固定，上滑动轴承固定在上外磁环固定盖内壁，上部壳体固定在上外磁环固定盖外壁，上外磁环固定盖将上外部环形永磁体固定在上部壳体内壁。

进一步地，下滑动轴承、下部壳体和基座通过下外磁环固定盖固定，下滑动轴承固定在下外磁环固定盖内壁，下部壳体固定在下外磁环固定盖上面，基座固定在下外磁环固定盖外壁，下外磁环固定盖将下外部环形永磁体固定在下部壳体内壁。

进一步地，上滑动轴承与上外磁环固定盖、上外磁环固定盖与上部壳体、下外磁环固定盖与基座，下滑动轴承和下外磁环固定盖、下部壳体与下外磁环固定盖，上部壳体与下部壳体均使用螺栓固定连接。上负刚度弹簧和下负刚度弹簧的上、下外部环形永磁体安装在上部壳体和下部壳体的内侧，通过上下外磁环固定盖和上下壳体螺栓连接固定。

本发明的有益效果是：

(1)采用负刚度结构降低系统固有频率，获得隔振器的超低频隔振性能。

(2)本文提出上部负刚度磁弹簧和下部负刚度磁弹簧并联结构，相对于普通永磁体负刚度结构，进一步降低了系统固有频率，并且优化超强负刚度结构的带来强非线性问题，优化隔振器的稳定性。

(3)增加可调装置，可根据不同负载变化，调整隔振器的工作位置，优化隔振器的工作性能。

(4)采用滑动轴承限制承载杆在工作要求方向运动，整体结构紧凑安装，通过螺钉螺栓安装，制造、装配和维修方便，并减少外部干扰对于系统的隔振性能影响。

附图说明

图1为本发明所提供超低频隔振器的外观示意图。

图2为本发明所提供超低频隔振器的主视示意图。

图3为本发明所提供超低频隔振器的俯视示意图。

图4为本发明所提供超低频隔振器的A-A及B-B剖面示意图。

图5为本发明所提供的双负刚度磁弹簧匹配实现隔振器超低频固有频率的原理图。

图6为本发明所提供的组合负刚度磁弹簧的结构参数示意图。

图7为本发明所提供的超低频隔振器设计流程中对应的负刚度磁弹簧的刚度特性曲线。

图8为本发明所提供的超低频隔振器设计流程中对应的双磁弹簧负刚度匹配的刚度特性曲线。

图9为本发明所提供的超低频隔振器设计流程图。

附图标记：1、隔振承载台板；2、承载杆；3、上外磁环固定盖；4、上部壳体；5、下部壳体；6、下外磁环固定盖；7、基座；8、上滑动轴承；9、下滑动轴承；10、上内部环形永磁体；11、上外部环形永磁体；12、下内部环形永磁体；13、下外部环形永磁体；14、可调组件；15、螺旋弹簧。

具体实施方式

下面将结合本发明的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参考图1～4，本发明需要设计的一种超低频隔振器，包括隔振承载台板1和承载杆2，承载杆2与上滑动轴承8、下滑动轴承9、上外磁环固定盖3、下外磁环固定盖6、上部壳体4、下部壳体5、基座7同轴安装。下外磁环固定盖6与基座7使用螺栓固定连接，下滑动轴承9和下部壳体5都使用螺栓固定连接在下外磁环固定盖6上，上部壳体4与下部壳体5螺栓固定连接。上滑动轴承8、上外磁环固定盖3和上部壳体4相互固定连接。通过上滑动轴承8和下滑动轴承9限制承载杆2在垂直方向移动。上部壳体4和上外磁环固定盖3将上外部环形永磁体11固定在上部壳体4内壁，下部壳体5和下外磁环固定盖9将下内部环形永磁体12固定在上部壳体5内壁。上内部环形永磁体10和下内部环形永磁体12与承载杆2同轴安装，并固定在承载杆2上中部。上内部环形永磁体10和上外部环形永磁体11同轴安装，二者构成了上负刚度磁弹簧，下内部环形永磁体12和下外部环形永磁体13同轴安装，二者构成了下负刚度磁弹簧。可调组件14和承载杆2同轴安装，并且可调组件14可垂直移动，可实现螺旋弹簧15的垂直移动，从而实现负载可调。系统在工作状态时，上内部环形永磁体10和上外部环形永磁体11径向的中心平面重合，下内部环形永磁体12和下外部环形永磁体13径向的中心平面重合，两者匹配构成了组合负刚度磁弹簧结构。

图5为本发明隔振器的组合负刚度磁弹簧与正刚度并联实现超低频的原理图：在本发明中，螺旋弹簧15构成了承载螺旋弹簧为隔振器提供承载力，其刚度为k正；上内部环形永磁体10和上外部环形永磁体11构成了上负刚度磁弹簧，下内部环形永磁体12和下外部环形永磁体13构成了下负刚度磁弹簧。上负刚度磁弹簧和下负刚度磁弹簧并联构成了隔振器的组合负刚度磁弹簧，其刚度为k负；通过其并联，隔振器系统的等效刚度为k＝k正+k负；通过负刚度值k负为负，相当于正刚度k正减去一个刚度值，降低系统整体等效刚度k，从而达到降低系统固有频率目的。本发明中运用了磁环永磁体，结构简单，成本低，安装紧凑且简便。本发明采用可调组件14可通过调整螺旋弹簧15压缩，调整隔振器整体负载，保持隔振器工作中心点不变。

为了消除负刚度磁弹簧在带来强负刚度的情况下，所带来隔振器在工作点附近的强非线性，所影响的隔振器稳定工作，需要通过组合负刚度磁弹簧消除非线性影响，实现线性化，保持组合负刚度磁弹簧在工作点附近保持稳定负刚度特性，从而消除谐波共振和频率跳变现象对于隔振器的性能影响。

为了实现组合负刚度磁弹簧上内部环形永磁体10和上外部环形永磁体11构成了上负刚度磁弹簧，下内部环形永磁体12和下外部环形永磁体13构成了下负刚度磁弹簧。上负刚度磁弹簧和下负刚度磁弹簧并联构成了隔振器的组合负刚度磁弹簧。本发明提出了如下设计方法。组合负刚度磁弹簧的结构参数如图6所示：上内部环形永磁体10的高度为h1、内半径为r11、外半径r12，上外部环形永磁体11高度为h2、内半径为r13、外半径r14，下内部环形永磁体10的高度为h3、内半径为r21、外半径r22，下外部环形永磁体11高度为h4、内半径为r23、外半径r24，上负刚度磁弹簧的气隙宽度为ω1，ω1＝r13-r12，下负刚度磁弹簧的气隙宽度为ω2，ω1＝r23-r22。本实施方案中的上负刚度磁弹簧的上内部环形永磁体10和上外部环形永磁体11，下负刚度磁弹簧的下内部环形永磁体12和下外部环形永磁体13沿轴向方向磁化，并且方向都保持一致。

通过图7、图8和图9说明组合负刚度磁弹簧设计方法，先根据壳体结构尺寸、承载杆结构尺寸、装配要求和最大负刚度强度值初步确定上内部环形永磁体10的内半径r11、外半径r12，上外部环形永磁体11的内半径r13和外半径r14取值范围。根据上步确认上内部环形永磁体10的内半径r11、外半径r12，上外部环形永磁体11的内半径r13和外半径r14取值范围，确定气隙宽度ω1取值范围。在取值范围内，改变气隙宽度ω1，磁弹簧的负刚度特性曲线的负刚度值和非线性特性都随之改变。根据在气隙宽度ω1取值范围内，取负刚度值最大时的气隙宽度ω1。从而根据壳体结构尺寸、承载杆结构尺寸、装配要求和气隙宽度ω1确认上内部环形永磁体10的内半径r11、外半径r12，上外部环形永磁体11的内半径r13和外半径r14具体取值。图7为改变上内部环形永磁体10的高度h1和保持上外部环形永磁体11的高度h2不变，在中心平衡位置的刚度特性曲线存在凹凸特性变化。图8为通过凹凸特性曲线，形成上凸下凹曲线，通过上负刚度曲线和下负刚度曲线合并后，形成一条新组合负刚度特性曲线。分析凹凸特性曲线匹配规律，以确定合并后组合并联负刚度磁弹簧的负刚度特性的二次非线性分量变为零。从而确定上部负刚度磁弹簧的上内部环形永磁体10的高度h1和上外部环形永磁体11的高度h2和下部负刚度磁弹簧的下内部环形永磁体12的高度h3和下外部环形永磁体13的高度h4。凹凸特性曲线匹配双磁环的采用磁环半径和气隙宽度ω1不变，且根据结构装配要求，从而确定下部负刚度磁弹簧的下内部环形永磁体12的内半径r21、外半径r22，下外部环形永磁体13的内半径r23和外半径r24。

ω1＝ω2r21＝r11,r22＝r12,r23＝r13,r24＝r14。根据正负刚度并联原理，负刚度磁弹簧需要并联承载螺旋弹簧结合使用，根据结构参数和磁环参数的数值计算组合负刚度磁弹簧的负刚度特性，设计承载螺旋弹簧15所需要刚度特性，确认承载螺旋弹簧15的刚度值，从而设计承载螺旋弹簧15的参数。

通过以上设计方法，可以在组合负刚度磁弹簧的工作区域获得较大的负刚度特性同时减小强负刚度值带来强非线性特性的干扰，从而优化了系统的隔振稳定性，上负刚度磁弹簧的非线性刚度特性与下负刚度磁弹簧的非线性刚度特性匹配，构成了隔振器线性刚度特性，既可以保持隔振器对于超低频振动隔离，又可以满足不同承载力要求，同时通过组合负刚度磁弹簧非线性刚度特性匹配，优化了隔振器在工作点附近的非线性刚度特性，进一步扩大了隔振器的线性刚度特性范围，在很大程度上消除了振幅对于隔振器的性能的影响，降低了系统固有频率，实现了隔振器对于超低频振动的隔离的优异性能。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

一种超低频隔振器的设计方法专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。