3.3 磁刚度非线性隔振器的设计

由前文分析可知，非线性准零刚度具有明显的优势，可以兼顾承载与隔振频带。由第2章内容可知，永磁体之间的吸力或斥力为强非线性力，可以等效为非线刚度与位移的关系式。环形永磁体具有易于设计和安装等优点，可用于磁刚度非线性隔振器的设计。

图3-5为一种磁刚度非线性隔振器，可以看出，主要由线性和非线性两部分构成。线性单元主要由三根线性螺旋弹簧、三个直线轴承、负载面以及基平面构成。三根螺旋弹簧用于提供线性刚度以支撑负载，三个直线轴承用于减小垂直方向的摩擦以提高运动精度。非线性单元主要由三个可以移动的环形永磁体（ 和PM ^M ）和三个固定环形永磁体（PM ^b ）构成。三个运动环形永磁体通过中间轴固定依次安装在负载面底部，其中，环形永磁体PM ^M 通过调节螺钉调节与永磁体 之间的距离。三个固定环形永磁体PM ^b 分别安装在调节装置上，如图3-6所示，通过转轴2可以调节与磁体PM ^M 之间的角度，通过径向调节杆也能调整与运动磁体之间的径向距离。

图3-7为环形永磁体之间相对位置的三维图，可以看出，三个固定环形永磁体PM ^b 沿隔振器轴向均匀分布，三个移动磁体中的 与 间的距离是固定的，而 与PM ^M 间的距离可以调节，三个移动磁体与三个固定磁体在竖直方向 z 上可产生相对运动，以实现非线性磁刚度。