隔振原理及机械设备的隔振方法课件
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隔振器隔振原理隔振器是一种用于减少或消除振动传递的装置。
它的工作原理是通过减震材料或减振结构将振动能量转化为其他形式的能量,从而实现隔振效果。
隔振器的隔振原理主要包括质量阻尼和刚度阻尼两个方面。
质量阻尼是指隔振器本身的质量比被隔振物体的质量大,使得振动能量主要转化为隔振器的动能而不是传递给被隔振物体。
刚度阻尼是指隔振器的刚度比被隔振物体的刚度小,使得振动能量主要通过隔振器的弹性形变来吸收和消散。
质量阻尼是隔振器中常用的隔振原理之一。
通过增加隔振器的质量,可以降低振动传递的能力,从而减少被隔振物体的振动。
例如,在汽车工程中,车辆的发动机产生的振动会通过发动机座橡胶隔振器传递给车身,为了减少车身的振动,可以在发动机座上安装质量较大的隔振器,使得发动机的振动能量主要转化为隔振器的动能而不是传递给车身。
刚度阻尼是隔振器中另一个常用的隔振原理。
通过降低隔振器的刚度,可以增加振动系统的自然频率,从而减小振动传递效应。
例如,在建筑物中,地震会产生很大的地面振动,为了保护建筑物不受地震影响,可以在建筑物的基础上安装刚度较小的隔振器,使得地震的振动能量主要通过隔振器的弹性形变来吸收和消散,从而减小建筑物的振动。
除了质量阻尼和刚度阻尼,隔振器还可以利用压缩空气、液体或弹簧等材料的特性来实现隔振效果。
例如,软管隔振器中的压缩空气可以通过空气的压缩和膨胀来吸收和消散振动能量;液体隔振器中的液体可以通过流动和黏滞阻尼来减少振动传递;弹簧隔振器中的弹簧可以通过弹性形变来吸收和消散振动能量。
隔振器的隔振效果与其结构设计、材料选择和工作条件等因素密切相关。
合理的结构设计和材料选择可以提高隔振器的隔振效果,而不同的工作条件可能对隔振器的性能产生影响。
因此,在实际应用中,需要根据具体的振动源和被隔振物体的特点来选择合适的隔振器,并进行适当的设计和调试。
隔振器通过质量阻尼和刚度阻尼等原理来减少或消除振动传递,从而实现隔振效果。
合理的结构设计、材料选择和工作条件可以提高隔振器的性能。
设备和仪器的隔振一.橡胶隔振器橡胶隔振器适合于中小设备和仪器的隔振,适用频率范围4~15Hz。
橡胶隔振器不仅在轴向,而且在横向及回转方向上均具有很好隔振性能。
橡胶内部阻力比金属大得多,高频振动隔离性能好,隔声效果也很好,阻力比为0.05~0.23。
由于橡胶成型容易,与金属也可牢固粘接,因此可以设计制造各种形状的隔振器,而且重量轻,体积小,价格低,安装方便,更换容易。
其主要缺点是耐高温、耐低温性能差,普通橡胶隔振器使用的温度为0~70°,易老化,不耐油污,承载能力较低。
决定橡胶隔振器动、静刚度的因素:材料、硬度及形状。
决定橡胶隔振器性能的因素:橡胶的配方、硫化工艺。
(橡胶隔振器从形状分为:压缩型、剪切型及复合型)二. 隔振垫由具有一定形状的软材料构成(橡胶垫、软木、毛毡、海绵、玻璃纤维、泡沫)。
一般无一定形状尺寸,可拼装。
(1)橡胶隔振垫适用频率:10~15Hz(多层<10Hz);特点:高弹性、隔振冲噪性能,吸收能量(高频),易制造、安装,易粘接。
易受温度、油污、溶剂影响,易老化,寿命5~8年。
(2)毛毡适用频率30Hz左右。
其特点:经济、易装、易裁、易粘,防油,不易老化;防火、水能力差。
变形在25%内,载荷特性为线性,超过则为非线性。
(3)玻璃棉适于机器、建筑基础隔振。
其特点:耐火防腐蚀,稳定,但不防水。
(4)泡沫塑料发泡后可具有压缩性,其特点:软的支撑裁装方便,但载荷特性非线性,难以满足要求。
三. 隔振元件的选择(1)频率(1/2.5~1/4.5)。
固有频率f0≥20~30Hz,用毛毡、软木、橡胶垫或较硬的隔振器;f0=2~10Hz,选弹簧、橡胶或复合隔振器;f0=0.5~2Hz,选弹簧或空气弹簧隔振器。
(2)载荷静载荷应为允许载荷的90%,动、静载荷之和不超过允许载荷。
对于隔振垫,载荷是指单位面积上的载荷。
多隔振器应使载荷分布均匀,一边选用相同型的隔振器。
对隔振垫要求各部分的单位面积载荷基本一致。
书:机械振动与噪声学赵玫,周海亭, 陈光冶,朱蓓丽科学出版社2004年9月第1版 2008年1月第三次印刷 P135隔振:就是在振源和设备或其他物体之间用弹性或阻尼装置连接,使振源产生的大部分能量由隔振装置吸收,以减小振源对设备的干扰。
分类:主动隔振(积极隔振) 被动隔振(消极隔振) 如图所示,其中:m —机器的质量k —弹性装置的刚度c (或h/ω)—弹性装置的阻尼当机器的振幅为0X 时,它传递到底座上的力有两部分:一部分通过弹簧传递到基础上,即弹簧力0kX ;另一部分是由阻尼器传到地基上的力,即阻尼力0X c ω(或0hX )。
机器的受力分析和力矢量的关系如图所示,传递到地基上的力幅T F 是上述两力的矢量和。
()()()20202021ωζω+=+=kX X c kX F T由式(4-23)()()22200021/ωζωμ+-==kX kX F 代入上式得:()()()222202121ωζωωζ+-+=F F T 定义力传递率为:0F F ST==刚性支承传递的力幅幅通过弹性支承传递的力 则()()()222202121ωζωωζ+-+===F F S T刚性支承传递的力幅幅通过弹性支承传递的力当阻尼忽略不计时,0=ζ2011ω-==F F S T将上式画成力传递曲线,如下图所示,从图中可以看出:(1)当1<<ω时,1≈S ,当系统的固有频率远大于激励频率时,隔振效果几乎没有;(2)当2<ω时,1>S ,不但没有什么隔振效果,反而会将原来的振动放大;(3)当1=ω时,系统还要产生较大的共振振幅;(4)当2>ω时,1<S ,振动隔离才有可能。
机械设计基础机械系统的减振与隔振设计机械设计基础:机械系统的减振与隔振设计机械系统的减振与隔振设计是机械设计中非常重要的一环。
振动是机械系统运行中普遍存在的问题,它不仅会造成机械部件的疲劳破坏,还会影响机械系统的精度和可靠性。
因此,在机械设计中,合理的减振与隔振设计是必不可少的。
本文将介绍机械系统的减振与隔振设计的基本原理和方法。
一、机械系统振动的原因和危害机械系统振动的原因多种多样,包括机械结构的不平衡、运动部件的不对中、旋转部件的不圆度等。
这些振动不仅会导致机械系统的疲劳破坏,还会降低机械系统的工作精度和稳定性,同时还会造成噪声和对周围环境的干扰。
二、机械系统减振设计的原理和方法机械系统的减振设计的目标是降低机械系统的振动幅值,提高系统的工作精度和可靠性。
减振设计的基本原理是通过改变机械系统的结构或增加振动吸收材料来消除或减小振动的传播。
常用的减振设计方法包括增加系统的刚度、采用减振装置和改变系统的共振频率。
1. 增加系统的刚度增加系统的刚度是减小振动幅值的有效方法。
通过在机械系统中增加横向支撑杆、加固结构等方式,可以提高系统的刚度,减小系统的振动幅值。
2. 采用减振装置减振装置是一种能够吸收、消散机械系统振动能量的装置。
常用的减振装置有减振垫、减振弹簧和减振吸振器等。
这些装置能够将机械系统振动能量转化为热能或其他形式的能量,从而减小振动的传播。
3. 改变系统的共振频率共振是机械系统振动幅值增大的重要原因之一。
通过改变机械系统的共振频率,可以减小振动的幅值。
常用的方法有增加系统的阻尼、调整系统的质量等。
三、机械系统隔振设计的原理和方法机械系统的隔振设计的目标是防止振动的传播,从而减少对周围环境和其他机械设备的干扰。
隔振设计的基本原理是通过隔振垫、隔振支座等隔振装置,阻断振动的传播路径。
隔振设计的方法主要包括三个方面:1. 利用隔振垫隔振垫是一种能够吸收机械系统振动能量的材料,常用的材料有橡胶、聚氨酯等。