CN115949688B - 一种振动和位移控制的减振装置及其设计方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种振动和位移控制的减振装置以及设计方法，减振装置包括：基座部；其上设置有至少两个第一安装孔，两个第一安装孔沿第一预设方向间隔设置，且第一安装孔沿第一预设方向延伸设置；上承载部，其上设置有至少两个第二安装孔，两个第二安装孔沿第一预设方向间隔设置；至少两个减振组件，两个减振组件镜像对称设置且分别连接基座部和上承载部；减振组件包括：摆臂部，其的一端沿第一预设方向活动设置在第一安装孔中、另一端沿第一预设方向活动设置在第二安装孔中；弹性支撑部，其的一端连接在基座部上，另一端连接在摆臂部上，弹性支撑部与基座部之间呈预设的安装角度。解决现有技术中的机械系统位移量大、弹性元件易疲劳失效的问题。

Description

一种振动和位移控制的减振装置及其设计方法

技术领域

本申请涉及减振装置技术领域，更具体地说，是涉及一种振动和位移控制的减振装置及其设计方法。

背景技术

机械系统在工作过程中会普遍产生振动现象；当振动偏大时，会影响机械系统工作的稳定性与可靠性能；不仅会导致机械系统无法正常工作，还会造成零部件疲劳失效问题；因此，有必要对机械系统进行振动控制。隔振技术作为机械系统振动控制的一个重要研究分支，越来越受到科研人员的重视，并在机械、汽车、航天、建筑、电子、电器等多个领域得到了广泛的应用。当前使用较多的隔振器包括：弹簧—阻尼隔振器，橡胶弹簧隔振器与空气弹簧隔振器。

在中低频(10Hz—100Hz)振动方面，上述三种隔振器的隔振效果一般，隔振率一般不超过85％，而且频率越低，隔振效果越差。为了提高中低频隔振效果，现有隔振器通常采用降低弹性元件(例如普通弹簧、橡胶弹簧、空气弹簧)的刚度，但是这又会造成机械系统位移量变大与弹性元件疲劳失效问题。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

本申请的目的在于提供一种振动和位移控制的减振装置以及其设计方法，解决现有技术中的隔振技术为提高隔振效果而降低弹性元件的刚度，以导致机械系统位移量大、弹性元件易疲劳失效的问题。

为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：

本申请提供一种振动和位移控制的减振装置，包括：基座部；基座部上设置有至少两个第一安装孔，两个第一安装孔沿第一预设方向间隔设置，且第一安装孔沿第一预设方向延伸设置；

上承载部，上承载部上设置有至少两个第二安装孔，两个第二安装孔沿第一预设方向间隔设置，且第二安装孔沿第一预设方向延伸设置；

至少两个减振组件，两个减振组件镜像对称设置且分别连接基座部和上承载部；

减振组件包括：

摆臂部，摆臂部的一端沿第一预设方向活动设置在第一安装孔中、另一端沿第一预设方向活动设置在第二安装孔中；

弹性支撑部，弹性支撑部的一端连接在基座部上，另一端连接在摆臂部上，弹性支撑部与基座部之间呈预设的安装角度。

在一个实施例中，摆臂部包括：

摆臂杆；

弹性衬套，弹性衬套连接在摆臂杆的两端，且摆臂杆通过两端的弹性衬套分别连接第一安装孔和第二安装孔。

在一个实施例中，摆臂杆位于基座部朝向上承载部的方向且逐渐向外侧倾斜延伸。

在一个实施例中，弹性衬套包括：

螺栓，螺栓具有两侧的挡块，以及中间的螺栓杆，螺栓杆穿设在第一安装孔内；

橡胶层，橡胶层包裹螺栓杆，并卡嵌在第一安装孔内。

在一个实施例中，基座部上设置有连接座，第一安装孔设置在连接座上；

摆臂杆的两端分别开设有卡槽，卡槽套设在连接座上，螺栓杆穿设在卡槽和第一安装孔内。

在一个实施例中，上承载部包括：

中间支架，第二安装孔开设在中间支架上，摆臂部活动连接在中间支架上；

弹性垫；弹性垫连接在中间支架上背离减振组件的一侧；

浮动平台，浮动平台连接在弹性垫上。

在一个实施例中，弹性支撑部为弹簧，弹簧与基座部的表面之间形成安装角度α，安装角度α的范围为30°～60°。

另一方面，基于相同的构思，本申请还提出一种减振装置的设计方法，应用于如上所述的减振装置，其中设计方法包括步骤：

根据预设的激励频率，计算出与之匹配的系统固有频率的范围，其中计算公式为：

其中，f₁是预设的激励频率，f₂是系统固有频率；

根据系统固有频率、浮动平台质量、弹性支撑部的根数、以及安装角度，计算得到弹性支撑部的刚度，计算公式为：

其中，K₂是弹性支撑部的刚度，M是浮动平台的质量，m是弹性支撑部的根数，f₂是系统固有频率，α是安装角度，α的范围为30°～60°；

根据基座部的长度确定摆臂部的长度，计算公式为：

其中，L为摆臂长度，a为基座部在第一预设方向的预设长度；

当基座部受振产生高度方向的Z向位移量Dz(t)时，摆臂部在第一预设方向产生Y向位移，假设摆臂部在第二安装孔的连接点为支点发生旋转运动，摆臂部在第一安装孔内产生的高度方向的位移为D_z(t)，计算得到摆臂部在第一预设方向上的位移D_y，计算公式为：

通过摆臂部在第一预设方向上的位移D_y，计算得到摆臂部在第一安装孔的侧向间隙ζ，其中计算公式为：

在一个实施例中，根据系统固有频率、浮动平台质量、弹性支撑部的根数、以及安装角度，计算得到弹性支撑部的刚度的步骤具体包括：

在将弹性垫的静态最大压缩量设置为5mm时，计算弹性垫的刚度K₁，其中计算公式为：

其中，M是浮动平台的质量，n是弹性垫的个数，g为9.8。

上述橡胶弹垫的刚度设计过程中：为了保证橡胶弹垫在工作过程中不发生疲劳失效问题，要求橡胶弹垫静态最大压缩量不大于5mm；在满足可靠性的前提下，为了使隔振性能最优，将橡胶弹垫设计的尽可能的软；因此，根据橡胶弹垫静态最大压缩量为5mm来设计其刚度。

通过系统固有频率f₂与浮动平台的质量M的关系，计算得到系统等效刚度K'，其中公式为：

K'＝f₂ ²·M；

通过弹性支撑部与弹性垫组形成串联减振系统，计算得到系统等效刚度，其中公式为：

因此，获得

根据弹性垫的刚度K₁，计算得到弹性支撑部的刚度。

在一个实施例中，摆臂部设置有4个，其长度为320mm；

弹性支撑部设置有4个，其安装角度α为60°。

本申请提供的一种振动和位移控制的减振装置及其设计方法的有益效果至少在于：通过将基座部设置在振动源上，上承载部用于承载目标器件，使目标器件在减振组件的作用下实现减振。当基座部接收到振动时，两侧的减振组件的摆臂部在第一安装孔和第二安装孔内进行相向或背向的移动，移动过程中通过倾斜设置的弹性支撑部进行弹性缓冲，实现减振。由于摆臂部倾斜设置，对竖直方向的振动位移通过摆臂部进行传递，由于摆臂部沿第一预设方向的滑移，导致摆臂部进行传递的振动位移变小，从而振动传递到上承载部上的振动位移变小。在振动过程中，连接在摆臂部上的弹性支撑部不仅进行弹性缓冲，而且其倾斜设置所以在竖直方向的分量作用下，其受到的振动压力会小，因此弹性支撑部不易疲劳失效。因此采用本减振装置，不仅在中低频(10Hz—100Hz)振动方面能很好的控制上承载部在竖直方向的振动位移，而且弹性支撑部不易疲劳失效。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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。

图1是本发明实施例一种振动和位移控制的减振装置的结构示意图；

图2是本发明实施例一种振动和位移控制的减振装置的剖视图；

图3是本发明实施例一种振动和位移控制的减振装置的弹性衬套的剖视图；

图4是本发明实施例一种振动和位移控制的减振装置的主视图；

图5是本发明实施例一种振动和位移控制的减振装置在10Hz激励下的基座部与浮动平台位移对比曲线图；

图6是本发明实施例一种振动和位移控制的减振装置在10Hz激励下的基座部与浮动平台加速度对比曲线图；

图7是本发明实施例一种振动和位移控制的减振装置在100Hz激励下的基座部与浮动平台位移对比曲线图；

图8是本发明实施例一种振动和位移控制的减振装置在100Hz激励下的基座部与浮动平台加速度对比曲线图；

图9是本发明实施例一种振动和位移控制的减振装置的隔振率曲线。

其中，图中各附图标记：

100、基座部；110、第一安装孔；120、连接座；200、上承载部；210、第二安装孔；220、中间支架；230、弹性垫；240、浮动平台；300、减振组件；310、摆臂部；311、摆臂杆；312、弹性衬套；313、螺栓杆；314、橡胶层；320、弹性支撑部。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接或者间接位于该另一个部件上。当一个部件被称为“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置，仅是为了便于描述，不能理解为对本技术方案的限制。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

实施例一

请参阅图1，本实施例的提供一种振动和位移控制的减振装置，包括：基座部100，上承载部200，以及至少两个减振组件300；请参阅图1，图2，基座部100上设置有至少两个第一安装孔110，两个第一安装孔110沿第一预设方向间隔设置，且第一安装孔110沿第一预设方向延伸设置，基座部100立式设置时的左右方向为第一预设方向，竖直方向为上下方向。具体为第一安装孔110为左右方向延伸的腰形孔，两个第一安装孔110分别设置在左右方向的两端。上承载部200上设置有至少两个第二安装孔210，两个第二安装孔210沿第一预设方向间隔设置，且第二安装孔210沿第一预设方向延伸设置；具体为第二安装孔210为左右方向延伸的腰形孔，两个第二安装孔210与第一安装孔110分别相对应设置但在左右方向上并不在同一位置，左右两侧的第一安装孔110之间的距离小于左右两侧的第二安装孔210之间的距离。两个减振组件300镜像对称设置且分别连接基座部100和上承载部200，上承载部200通过左右两侧的减振组件300实现支撑。减振组件300具体包括：摆臂部310，以及弹性支撑部320。摆臂部310的一端沿第一预设方向活动设置在第一安装孔110中、另一端沿第一预设方向活动设置在第二安装孔210中，摆臂部310由于连接上下，使摆臂部310倾斜连接在基座部100和上承载部200之间。第一安装孔110和第二安装孔210均只对摆臂部310的上下方向进行限位，而使摆臂部310在左右方向上可以活动；弹性支撑部320的一端连接在基座部100上，另一端连接在摆臂部310上，弹性支撑部320与基座部100之间呈预设的安装角度α，安装角度α为锐角，这样使弹性支撑部320倾斜设置在基座部100上，弹性支撑部320在进行弹性减震的过程中倾斜受力，与倾斜设置的摆臂部310进行组合后，对中低频(10Hz—100Hz)振动具有显著的减震效果。本实施例中的弹性支撑部320为弹簧，弹簧与基座部100的上表面之间的安装角度α的范围为30°～60°。

上述结构中，通过将基座部100设置在振动源上，上承载部200用于承载目标器件，使目标器件在减振组件300的作用下实现减振。当基座部100接收到振动时，两侧的减振组件300的摆臂部310在第一安装孔110和第二安装孔210内进行相向或背向的移动，移动过程中通过倾斜设置的弹性支撑部320进行弹性缓冲，实现减振。由于摆臂部310倾斜设置，对竖直方向的振动位移通过摆臂部310进行传递，由于摆臂部310沿第一预设方向的滑移，导致摆臂部310进行传递的振动位移变小，从而振动传递到上承载部200上的振动位移变小。在振动过程中，连接在摆臂部310上的弹性支撑部320不仅进行弹性缓冲，而且其倾斜设置所以在竖直方向的分量作用下，其受到的振动压力会小，因此弹性支撑部320不易疲劳失效。因此采用本减振装置，不仅在中低频(10Hz—100Hz)振动方面能很好的控制上承载部200在竖直方向的振动位移，而且弹性支撑部320不易疲劳失效。

请参阅图1，图2；左右两侧的减振组件300结构相同，因此以一侧的减振组件300为例进行结构说明。本实施例中的摆臂部310具体包括：摆臂杆311以及弹性衬套312。弹性衬套312连接在摆臂杆311的两端，且摆臂杆311通过两端的弹性衬套312分别连接第一安装孔110和第二安装孔210。两端的弹性衬套312分别穿设在第一安装孔110和第二安装孔210内，当振动时，摆臂杆311会在振动的作用下沿左右方向移动，从而会与第一安装孔110和第二安装孔210的内壁在左右方向长产生碰撞，这样的碰撞会加剧整个系统的振动，因此增加弹性衬套312，对摆臂杆311在第一安装孔110和第二安装孔210内的碰撞进行弹性缓冲，从而可以进一步减小系统的振动。

请参阅图1，图2；本实施例中的摆臂杆311位于基座部100朝向上承载部200的方向且逐渐向外侧倾斜延伸。即以基座部100的竖直中线为参考，竖直中线沿上下方向延伸，为左右两侧的减振组件300的对称线。摆臂杆311的上端距离竖直中线的距离要大于摆臂杆311的下端距离竖直中线的距离，因此两侧的摆臂杆311是沿从下至上的方向分别朝向左右两侧张开式设置。这样通过朝向外侧倾斜的摆臂杆311形成对上承载部200的稳定支撑。

由于上下两端的弹性衬套312的结构相同，因此以下端的弹性衬套312为例进行结构说明。请参阅图2，图3；本实施例中的弹性衬套312具体包括：螺栓，以及橡胶层314。螺栓具有两侧的挡块，以及中间的螺栓杆313，螺栓杆313穿设在第一安装孔110内，通过两侧的挡块使螺栓杆313限位在第一安装孔110内，使螺栓杆313在第一安装孔110内进行稳定滑移。橡胶层314包裹螺栓杆313，并卡嵌在第一安装孔110内；具体地，橡胶硫化在螺栓杆313上形成橡胶层314，橡胶层314与第一安装孔110的左右方向的内壁之间存在侧向间隙。橡胶层314在上下方向上分别抵靠在第一安装孔110的上下内壁上，通过第一安装孔110实现了对弹性衬套312在上下方向的限位，在振动过程中，弹性衬套312在上下方向上进行缓冲，在上下方向上也实现了减振缓冲，增强了系统的减振效果。橡胶层314在左右方向上与第一安装孔110的内壁之间存在侧向间隙，该间隙可以使弹性衬套312在第一安装孔110内进行滑移，从而使上承载部200在振动时可以进行轻微的上下移动，而不是与基座部100在振动的作用下同步上下，从而实现减振效果。

请参阅图2，图3；本实施例中的基座部100上设置有连接座120，第一安装孔110设置在连接座120上；摆臂杆311的两端分别开设有卡槽，卡槽套设在连接座120上，螺栓杆313穿设在卡槽和第一安装孔110内。通过连接座120实现安装，使连接结构简单，通过卡槽与连接座120套设连接，结构稳定，不易失效。

请参阅图1，图2；本实施例中的上承载部200具体包括：中间支架220，弹性垫230，以及浮动平台240。第二安装孔210开设在中间支架220上，中间支架220分为两部分并分别设置在左右两侧，在两侧的中间支架220上分别设置第二安装孔210，摆臂部310上端的弹性衬套312穿设过第二安装孔210并使摆臂部310活动连接在中间支架220上。弹性垫230连接在中间支架220上背离减振组件300的一侧，浮动平台240连接在弹性垫230上。具体结构中弹性垫230采用橡胶垫，橡胶垫具有一定的弹性，将弹性垫230连接在中间支架220和浮动平台240之间，从而在上下方向上对浮动平台240进行减震，当基座部100收到较大振动时，通过减振组件300的一次减振后，再通过弹性垫230的二次减振，从而使整个装置的减震能力更强。

本实施例中的在一个实施例中，摆臂部310设置有4个，其长度为320mm；弹性支撑部320设置有4个，即减振组件300沿前后方向设置有两个，这样在基座部100的前后左右方向均设置有摆臂部310和弹性支撑部320，这样对上承载部200的支撑更稳定。

实施例二

基于相同的构思，本申请还提出一种减振装置的设计方法，应用于如上所述的减振装置，其中所述方法包括步骤：

步骤S100、根据预设的激励频率，计算出与之匹配的系统固有频率的范围，其中计算公式为：

其中，f₁是预设的激励频率，f₂是系统固有频率。

已知激励频率为f₁，则本减振装置所形成的隔振系统的系统固有频率为f₂的取值范围根据公式(1)确定。

步骤S200、根据系统固有频率、浮动平台质量、弹性支撑部的根数、以及安装角度，计算得到弹性支撑部的刚度，计算公式为：

其中，K₂是弹性支撑部的刚度，M是浮动平台的质量，m是弹性支撑部的根数，f₂是系统固有频率，α是安装角度，α的范围为30°～60°。

上述公式(2)可以根据下列步骤进行推导。

上述步骤S200具体包括：

在将弹性垫的静态最大压缩量设置为5mm时，计算弹性垫的刚度K₁，其中计算公式为：

其中，M是浮动平台的质量，n是弹性垫的个数，g为9.8；

弹性垫为橡胶弹性垫，上述过程为弹性垫的刚度设计：为了保证弹性垫在工作过程中不发生疲劳失效问题，要求弹性垫的静态最大压缩量不大于5mm；在满足可靠性的前提下，为了使隔振性能最优，将弹性垫设计的尽可能的软；因此，根据弹性垫的静态最大压缩量为5mm来设计其刚度；弹性垫的刚度可根据公式(3)计算求得。

通过系统固有频率f₂与浮动平台的质量M的关系，计算得到系统等效刚度K'，其中公式为：

K'＝f₂ ²·M； (4)

通过弹性支撑部与弹性垫组形成串联减振系统，计算得到系统等效刚度，具体为设单个弹垫垫刚度为K₁，单根弹性支撑部的刚度为K₂，浮动平台质量为M，弹性支撑部与水平面的夹角为α，弹性垫个数为n，弹性支撑部的根数为m。则隔振系统的等效刚度根据公式(5)确定，其中公式为：

因此，将公式(4)和公式(5)进行等式连接，

获得：

根据弹性垫的刚度K₁，将公式(3)代入后公式(6)。将上述公式进行简化，从而可以求得弹性支撑部的刚度K₂。

步骤S300、根据基座部的长度确定摆臂部的长度，计算公式为：

其中，请参阅图4；L为摆臂长度，a为基座部在第一预设方向的预设长度；

步骤S400、请参阅图4；当基座部受振产生高度方向的Z向位移量Dz(t)时，摆臂部在第一预设方向产生Y向位移，假设摆臂部在第二安装孔的连接点为支点发生旋转运动，摆臂部在第一安装孔内产生的高度方向的位移为D_z(t)，计算得到摆臂部在第一预设方向上的位移D_y，计算公式为：

步骤S500、通过摆臂部在第一预设方向上的位移D_y，计算得到摆臂部在第一安装孔的侧向间隙ζ，其中计算公式为：

其安装角度α为60°。

通过设置具体参数后对本减振装置进行详细说明。设计的减振装置所形成的系统固有频率为6Hz，摆臂部(4个)的长为320mm，弹性支撑部(弹簧)设置4根，且安装角度α为60°，橡胶层与第一安装孔(第二安装孔)之间的侧向间隙为5mm。给基座部施加10Hz～100Hz位移激励，10Hz的振幅为10mm，100Hz的振幅为1mm。

10Hz激励下的基座部与浮动平台的位移对比结果如图5所示，基座部最大位移为10mm，浮动平台最大位移为1.45mm，位移衰减率为85.5％。10Hz激励下的基座部与浮动平台振动加速度对比结果如图6所示，基座部最大加速度4.88g，浮动平台最大加速度为0.24g，振动加速度衰减率为95.1％。

100Hz激励下的基座部与浮动平台位移对比结果如图7所示，基座部最大位移为1mm，浮动平台最大位移为0.05mm，位移衰减率为95.0％。100Hz激励下的基座部与浮动平台振动加速度对比结果如图8所示，基座部最大加速度36.5g，浮动平台最大加速度为0.32g，振动加速度衰减率为99.1％。

在10Hz～100Hz范围内减振装置的隔振率如图9所示，在整个频率段，隔振率均大于95％；当激振频率大于30Hz，隔振率大于99％。

综上所述，本申请提供的一种振动和位移控制的减振装置及其设计方法，其中：通过将基座部设置在振动源上，上承载部用于承载目标器件，使目标器件在减振组件的作用下实现减振。当基座部接收到振动时，两侧的减振组件的摆臂部在第一安装孔和第二安装孔内进行相向或背向的移动，移动过程中通过倾斜设置的弹性支撑部进行弹性缓冲，实现减振。在10Hz～100Hz范围内减振装置的隔振率均大于95％，当激振频率大于30Hz，隔振率大于99％。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种振动和位移控制的减振装置，其特征在于，包括：

基座部；所述基座部上设置有至少两个第一安装孔，两个所述第一安装孔沿第一预设方向间隔设置，且第一安装孔沿第一预设方向延伸设置；

上承载部，所述上承载部上设置有至少两个第二安装孔，两个所述第二安装孔沿第一预设方向间隔设置，且第二安装孔沿第一预设方向延伸设置；

至少两个减振组件，两个所述减振组件镜像对称设置且分别连接所述基座部和所述上承载部；

所述减振组件包括：

摆臂部，所述摆臂部的一端沿第一预设方向活动设置在所述第一安装孔中、另一端沿第一预设方向活动设置在所述第二安装孔中；

弹性支撑部，所述弹性支撑部的一端连接在所述基座部上，另一端连接在所述摆臂部上，所述弹性支撑部与所述基座部之间呈预设的安装角度；

其中，所述减振装置通过设计方法进行设计，所述设计方法包括步骤：

根据预设的激励频率，计算出与之匹配的系统固有频率的范围，其中计算公式为：

其中，f₁是预设的激励频率，f₂是系统固有频率；

根据系统固有频率、浮动平台质量、弹性支撑部的根数、以及安装角度，计算得到弹性支撑部的刚度，计算公式为：

其中，K₂是弹性支撑部的刚度，M是浮动平台的质量，m是弹性支撑部的根数，f₂是系统固有频率，α是安装角度，α的范围为30°～60°；

根据基座部的长度确定摆臂部的长度，计算公式为：

其中，L为摆臂长度，a为基座部在第一预设方向的预设长度；

当基座部受振产生高度方向的Z向位移量Dz(t)时，摆臂部在第一预设方向产生Y向位移，假设摆臂部在第二安装孔的连接点为支点发生旋转运动，摆臂部在第一安装孔内产生的高度方向的位移为D_z(t)，计算得到摆臂部在第一预设方向上的位移D_y，计算公式为：

通过摆臂部在第一预设方向上的位移D_y，计算得到摆臂部在第一安装孔的侧向间隙ζ，其中计算公式为：

2.如权利要求1所述的一种振动和位移控制的减振装置，其特征在于，所述摆臂部包括：

摆臂杆；

弹性衬套，所述弹性衬套连接在所述摆臂杆的两端，且所述摆臂杆通过两端的所述弹性衬套分别连接所述第一安装孔和所述第二安装孔。

3.如权利要求2所述的一种振动和位移控制的减振装置，其特征在于，所述摆臂杆位于所述基座部朝向上承载部的方向且逐渐向外侧倾斜延伸。

4.如权利要求2所述的一种振动和位移控制的减振装置，其特征在于，所述弹性衬套包括：

螺栓，所述螺栓具有两侧的挡块，以及中间的螺栓杆，所述螺栓杆穿设在所述第一安装孔内；

橡胶层，所述橡胶层包裹所述螺栓杆，并卡嵌在所述第一安装孔内。

5.如权利要求4所述的一种振动和位移控制的减振装置，其特征在于，所述基座部上设置有连接座，所述第一安装孔设置在所述连接座上；

所述摆臂杆的两端分别开设有卡槽，所述卡槽套设在所述连接座上，所述螺栓杆穿设在所述卡槽和所述第一安装孔内。

6.如权利要求4所述的一种振动和位移控制的减振装置，其特征在于，所述上承载部包括：

中间支架，所述第二安装孔开设在所述中间支架上，所述摆臂部活动连接在所述中间支架上；

弹性垫；所述弹性垫连接在所述中间支架上背离所述减振组件的一侧；

浮动平台，所述浮动平台连接在所述弹性垫上。

7.如权利要求1所述的一种振动和位移控制的减振装置，其特征在于，所述弹性支撑部为弹簧，所述弹簧与基座部的表面之间形成安装角度α，所述安装角度α的范围为30°～60°。

8.一种减振装置的设计方法，应用于如权利要求6所述的减振装置，其特征在于，所述方法包括步骤：

根据预设的激励频率，计算出与之匹配的系统固有频率的范围，其中计算公式为：

其中，f₁是预设的激励频率，f₂是系统固有频率；

根据系统固有频率、浮动平台质量、弹性支撑部的根数、以及安装角度，计算得到弹性支撑部的刚度，计算公式为：

其中，K₂是弹性支撑部的刚度，M是浮动平台的质量，m是弹性支撑部的根数，f₂是系统固有频率，α是安装角度，α的范围为30°～60°；

根据基座部的长度确定摆臂部的长度，计算公式为：

其中，L为摆臂长度，a为基座部在第一预设方向的预设长度；

当基座部受振产生高度方向的Z向位移量Dz(t)时，摆臂部在第一预设方向产生Y向位移，假设摆臂部在第二安装孔的连接点为支点发生旋转运动，摆臂部在第一安装孔内产生的高度方向的位移为D_z(t)，计算得到摆臂部在第一预设方向上的位移D_y，计算公式为：

通过摆臂部在第一预设方向上的位移D_y，计算得到摆臂部在第一安装孔的侧向间隙ζ，其中计算公式为：

9.根据权利要求8所述的减振装置的设计方法，其特征在于，所述根据系统固有频率、浮动平台质量、弹性支撑部的根数、以及安装角度，计算得到弹性支撑部的刚度的步骤具体包括：

在将弹性垫的静态最大压缩量设置为5mm时，计算弹性垫的刚度K₁，其中计算公式为：

其中，M是浮动平台的质量，n是弹性垫的个数，g为9.8；

通过系统固有频率f₂与浮动平台的质量M的关系，计算得到系统等效刚度K'，其中公式为：

K'＝f₂ ²·M；

通过弹性支撑部与弹性垫组所形成串联减振系统，计算得到系统等效刚度，其中公式为：

因此，获得

根据弹性垫的刚度K₁，计算得到弹性支撑部的刚度。

10.根据权利要求8所述的减振装置的设计方法，其特征在于，所述摆臂部设置有4个，其长度为320mm；

所述弹性支撑部设置有4个，其安装角度α为60°。