1隔振理论的要素及隔振设计方法
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一分钟了解弹簧隔振器的设计特点及原理
弹簧隔振器是一种常见的机械隔振器,其主要作用是减少机械设备的振动和噪声,提高机械设备的稳定性和可靠性。
设计特点
弹簧隔振器的设计特点主要有以下几点:
1.结构简单:弹簧隔振器的组成部件主要为弹簧和支架,结构简单,易
于制造。
2.隔振效果好:弹簧隔振器具有良好的隔振效果,可以有效减少机械设
备的振动和噪声。
3.负载能力强:弹簧隔振器可以适应不同负载要求,能够承受大范围的
负载变化。
4.维护方便:弹簧隔振器的维护比较方便,只需定期检查和更换损坏的
部件即可。
工作原理
弹簧隔振器的工作原理主要是利用弹簧的弹性变形来隔离机械设备的振动。
当机械设备受到外力作用时,会产生振动,这些振动会通过支架传递到弹簧上。
弹簧的弹性变形可以减少机械设备的振动,并将振动能量转化为热能和声能散发出去,从而达到隔振的目的。
弹簧隔振器的设计要根据实际情况选择适当的弹簧材料和数量,以及合适的支
架形式和布局方式,才能确保其性能和效果。
应用领域
弹簧隔振器广泛应用于机械设备、汽车、船舶等领域,其中常见的应用包括:
1.振动筛、振动输送机等重型振动设备的隔振。
2.汽车、铁路等交通工具的隔振和减震。
3.船舶和海洋工程设备的隔振和减震。
4.军用设备和航空航天设备的隔振和减震。
总之,弹簧隔振器作为一种简单、有效的机械隔振器,已经得到广泛应用,并在不断地发展和完善。
振动盘与机台隔振设计方案
摘要:
一、振动盘的概述
二、振动盘的设计要点
三、机台隔振设计方案
四、总结
正文:
一、振动盘的概述
振动盘是一种将零件从一个位置逐一振动到另一个位置的装置,其主要依靠震动器来振动,让零件从料盘中一个一个的出来,并按照顺序进行排列。
振动盘主要应用于自动化生产线,以实现零件的自动供料和排序。
二、振动盘的设计要点
在设计振动盘时,需要考虑以下几个方面的因素:
1.振动盘的尺寸和形状:振动盘的尺寸和形状需要根据零件的尺寸和形状来设计,以保证每个零件都能顺利地从振动盘中振动出来。
2.振动器的选型和布置:振动器的选型需要根据振动盘的尺寸和零件的重量来选择,布置时要保证振动器对零件的振动力均匀。
3.储料盒和出料装置的设计:储料盒需要设计成能够容纳足够数量的零件,出料装置需要设计成能够按照顺序将零件从振动盘中振动出来。
三、机台隔振设计方案
机台隔振设计方案是为了减少振动盘在工作过程中产生的振动对设备和环境的影响。
在设计机台隔振方案时,需要考虑以下几个方面的因素:
1.隔振器的选型:隔振器需要根据振动盘的重量和振动力来选择,以保证隔振器能够有效地减少振动。
2.隔振器的布置:隔振器的布置需要保证振动盘在工作过程中产生的振动能够被有效地吸收。
3.机台的固定:机台需要固定在隔振器上,以保证机台在振动盘工作过程中不会产生移动。
四、总结
振动盘与机台隔振设计方案是实现自动化生产线的重要组成部分,设计过程中需要考虑振动盘的尺寸、形状、振动器的选型和布置、储料盒和出料装置的设计以及机台隔振设计方案等多个因素。
橡胶隔振设计指导设计和选用的原则:优先选用标准产品,对于一些有特殊要求而又无标准的产品,则可根据需要自行隔振设计。
隔振设计主要流程:1)输入:隔振系统固有频率和减振装置刚度的要求,输出:减振装置的形状和几何尺寸;2)输入:系统通过共振区的振幅要求,输出:阻尼系数或阻尼比;3)输入:隔振系统所处的环境和使用期限,输出:橡胶的材料。
隔振设计原则:结构紧凑、材料适宜、形状合理、尺寸尽量小以及隔振效率高。
具体设计和选用时,还应注意以下因素:1)载荷特点:确保支撑物的重心与支撑点中心重合,载重后的支撑面与基础面平行。
很多零件支撑大多采用几何对称布置,而设备的重心却往往偏离几何对称轴,设计时需将该偏差考虑进去。
在设计和选用减振器时,不仅要考虑总重量,还应考虑各支撑部位的重力大小,以确定每个减振器的实际承载量,使产品安装减振器后,其安装平面与基础平行。
2)减振装置的总刚度应满足隔振系数的要求。
此外,无论产品的支撑布置是否与几何中心对称,均应使各支撑部位的减振装置刚度对称于系统的惯性主轴。
3)减振装置的总阻尼既要考虑系统通过共振区时对振幅的要求,也要考虑隔振区隔振效率,尤其是在频率较高时对振动衰减的要求。
减振装置设计:橡胶减振器是以橡胶作为减振器的弹性元件,以金属作为支撑骨架,故称为橡胶一金属减振器。
这种减振器由于使用橡胶材料,因而阻尼较大,对高频振动的能量吸收尤为显著,当振动频率通过共振区时,也不至产生过大的振幅。
橡胶能承受瞬时的较大形变,因此能承受冲击力,缓冲性能较好。
这种减振器采用天然橡胶,受温度变化大,当温度过高时,表面会产生裂纹并逐渐加深,最后失去强度。
此外,天然橡胶耐油性差,对酸性和光等反应敏感,容易老化。
近年来化工技术的发展,人工橡胶使其工作性能大大提高,如有多种可在油中使用的改性橡胶,出现了使用温度可在 1 00 ℃以上的改性橡胶。
常用的橡胶减振器有 JP 型和 JW 型,性能基本相同,仅结构外形上有区别。
机器动荷载作用下建筑物承重结构的振动计算和隔振设计
规程
随着科技的发展和建筑工程的进步,机器动荷载对建筑物承重结构的振动计算和隔振设计规程显得尤为重要。
振动是指物体在受到外力作用时产生的周期性的运动,建筑物在受到机器动荷载作用下也会产生振动。
因此,对建筑物的振动进行计算和隔振设计规程的制定是非常必要的。
首先,针对机器动荷载作用下建筑物承重结构的振动计算。
在建筑物的设计中,需要考虑到机器设备对建筑物的振动影响。
为了保证建筑物的结构不受损坏,必须对机器动荷载作用下的振动进行精确的计算。
这需要考虑建筑物的结构特点、机器设备的特性以及土壤的承载能力等因素,通过数学模型和工程计算方法来进行振动计算,从而确定建筑物的振动特性和响应。
其次,针对建筑物的隔振设计规程。
为了减小机器动荷载对建筑物的振动影响,必须制定科学合理的隔振设计规程。
这包括在建筑物的设计阶段就考虑隔振技术的应用,采用合适的隔振材料和隔振措
施,以及在施工过程中严格按照规程进行施工和检测。
通过隔振设计规程的制定和实施,能够有效地减小建筑物的振动,保证建筑物的结构安全和稳定。
在实际工程中,机器动荷载作用下建筑物承重结构的振动计算和隔振设计规程是非常重要的,它关乎到建筑物的安全性和使用性。
只有通过科学的振动计算和合理的隔振设计规程,才能够保证建筑物在受到机器动荷载作用时不产生过大的振动,从而保证建筑物的使用寿命和安全性。
因此,建筑工程师和设计师在进行建筑物设计时必须重视机器动荷载作用下的振动计算和隔振设计规程,以保证建筑物的质量和安全。
隔振基本原理主动隔振和被动隔振的共同点是安装减振器(弹簧),但减振器安上去后,可能使要保护的电子产品的振动减小了。
也可能使振动比原来更大。
因此必须了解振动的基本原理,否则可能会得到相反的结果。
1.病动系统的组成机械振动时物体受交变力的作用,在莱一位置附近做往复运动。
如电动机放在一简支梁上,当电动机旋转时,由于转子的不平衡质量的惯性力引起电动机产生上下和左右方向的往复运动。
当限制其左右方向的运动时,就构成了最简单的上下方向的振动(单自由度系统的正弦振动),如图5—50(a)所示。
亿宾微电子电动机放在简支梁上,电动机的转动中心在0点,转子质量为mf,重心偏移在口点,偏心距为‘,转子转动的角速度为m,则转动时,转子产生的离心力为EJ,zJ的垂直分量为y2,水平分量为D:。
如果限制左右方向的运动,则电动机仅受yJ的交变作用。
如果只考虑简支梁的弹性,不计其质量,电动机连同底座的质量为m,视为一个集中质量,则电动机的振动模型可表示为图5—50(b),该图即为其力学模型。
研究机械振动时,往往把实际的复杂系统进行简化,抓主要因素,得出力学模型,然后用力学模型进行分析计算。
几种常见的振动力学模型如图5—5l所示,5—51(a)是单自由度系统自由振动;图5—51(b)是单自由度系统阻尼自由振动;图5—51(c)、5—51(d)是单自由度系统的强迫振动的两种形式。
固5—5l(c)中激振以交变力形式存在,图5—51(d)中激振以支承振动位移的形式加于系统。
物体呼弹性回复力和重力的作用,并只能在一个方向上振动的机械振动称为单自从图5—52(b)可以看出,这种振动只要一开始,就会不停地进行下去,这显然是不行的。
只要给振动系统加上阻尼f(常用阻尼比D表示),如图5—5l(b)所示,振动就很挟消失,这种振动称为阻尼自由振动。
3.单自由度系统的阻尼强迫振动实际产品的持续振动是取外来激振对弹性系统做功,即输入能量以弥补阻尼所消耗的能量来进行的。
修建结构减震隔震设计结构减震隔震设计是一种将建筑结构与地震相连接的技术,目的是减少地震对结构和居住者的影响。
本文将探讨修建结构减震隔震设计的相关理论和实践经验。
首先,结构减震隔震设计是一种通过在结构中引入减震隔震装置来减少地震对结构的冲击力的技术。
这种装置可以将地震的能量转移给其他部分,从而减少结构的受力。
减震隔震装置通常由减震器、减震墩、减震支座等组成。
在结构减震隔震设计中,首先需要进行地震动力学分析。
通过分析地震的频率、振型、特征周期等参数,可以确定减震隔震装置的设计要求。
同时,还需要考虑结构的强度、刚度、稳定性等指标,以确保结构在地震中的安全性。
在选择减震隔震装置时,需要考虑结构的类型和用途。
对于高层建筑和大跨度结构,一般会采用液压阻尼器、摩擦型减震器等装置来减震。
而对于低层建筑和小型结构,可以采用弹簧隔震器、橡胶隔震器等装置来减震。
在实际施工中,结构减震隔震设计还需要考虑材料的选择和施工工艺。
例如,减震装置需要具备耐震、耐热、耐磨等特性,以适应地震环境的要求。
同时,施工需要严格控制工艺流程,确保装置的准确安装和调试。
结构减震隔震设计在实践中已经得到广泛应用。
以日本为例,该国位于环太平洋地震带上,地震频发,因此在建筑设计中十分注重减震隔震技术。
日本的高层建筑和桥梁常常采用减震隔震装置,有效减轻了地震对结构的破坏。
然而,结构减震隔震设计也存在一些争议。
一方面,减震装置的设计和施工复杂,成本较高。
另一方面,减震装置的性能受到多种因素的影响,如设备老化、温度变化等,需要定期维护和检测。
总之,结构减震隔震设计是一种有效的地震减灾技术。
通过合理的设计和施工,可以显著减少地震对建筑结构和居住者的影响。
然而,在实际应用中仍需综合考虑多个因素,以提高减震隔震装置的性能和可靠性。
实验二 隔振和减振实验主动隔振实验一、实验目的1、学习隔振的基本知识;2、学习隔振的基本原理;3、了解主动隔振效果的测量。
二、实验仪器安装示意图三、实验原理隔振的作用有两个方面:一是减少振源振动传至周围环境;二是减少环境振动对物体或设备的影响。
原理是在设备和底座之间安装适当的隔振器,组成隔振系统,以减少或隔离振动的传递。
有两类隔振,一是隔离机械设备通过支座传至地基的振动,以减少动力的传递,称为主动隔振;另一种是防止地基的振动通过支座传至需保护的精密设备或仪表仪器,以减小运动的传递,称为被动隔振。
在一般隔振设计中,常常用振动传递比T 和隔振率η来评价隔振效果。
主动隔振传递比等于物体传递到底座的振动与物体振动之比,被动隔振传递比等于底座传递到物体的振动与底座的振动之比,两个方向的传递比相等。
隔振效率: η=(1- T ) ·100% 传递比T : ]u D )u -/[(1u D (1T 222222++=)式中D 为阻尼比,0fu f =为激振频率和共振频率的比。
只有传递比小于1才有隔振效果。
因此T <1的区域称为隔振区。
四、实验步骤1、把5kg 空气阻尼器组成的隔振器放在底座上,偏心激振电机安装在隔振器上,偏心电机的电压有调压器输出端提供。
220v 电源线接到调压器的输入端,一定要小心防止接错,要注意调压器的输入和输出端,防止接反。
2、在隔振器下托板上安装一加速度传感器,在上托板上安装以加速度传感器,分别接入ZJY-601A 型振动教学试验仪的第一和第二通道,输出的信号接到采集仪的第一和第二通道。
3、开机进入DASP2000标准版软件的主界面,选择单通道按钮。
进入单通道示波状态进行波形和频谱同时示波。
4、在采集参数菜单中设置采样频率为500HZ,程控1倍、采样点数2K、工程单位μm。
5、调节调压器改变电机转速,使系统产生共振,打开数据列表按钮从频率计中读取频率值f0、振幅以及第一通道的峰值A1和第二通道的峰值A2。
《复合波阻板隔振理论与设计》阅读随笔目录一、基本概念与原理 (2)1.1 复合波阻板隔振理论的基本概念 (3)1.2 复合波阻板隔振设计的基本原理 (4)二、复合波阻板的材料选择 (5)2.1 复合波阻板材料的种类与特性 (6)2.2 复合波阻板材料的选择原则与方法 (8)三、复合波阻板的设计方法 (9)3.1 复合波阻板的设计流程 (10)3.2 复合波阻板设计的优化方法 (12)四、复合波阻板隔振系统的设计与应用 (13)4.1 复合波阻板隔振系统的组成与结构 (15)4.2 复合波阻板隔振系统的设计与选型 (16)4.3 复合波阻板隔振系统的安装与调试 (17)五、复合波阻板隔振技术的实验研究 (18)5.1 复合波阻板隔振的实验方法与步骤 (20)5.2 实验结果分析与讨论 (20)5.3 实验报告撰写与总结 (21)六、复合波阻板隔振技术的工程应用与案例分析 (23)6.1 复合波阻板隔振技术在工程中的应用领域 (24)6.2 复合波阻板隔振技术在不同领域的案例分析 (26)七、复合波阻板隔振技术的发展趋势与展望 (27)7.1 复合波阻板隔振技术的发展趋势 (28)7.2 复合波阻板隔振技术的未来展望 (29)一、基本概念与原理在阅读《复合波阻板隔振理论与设计》这本书的过程中,我深入了解了复合波阻板隔振技术的基本概念与原理。
该书系统地介绍了这一技术的定义、发展历程、应用领域及其重要性。
在阅读过程中,我深刻感受到该技术对于提高机械设备的运行稳定性和减少环境噪声污染的潜在价值。
在阅读本书的第一部分时,我了解到复合波阻板隔振技术主要涉及的基本原理包括弹性力学、振动理论以及声学原理。
通过对弹性力学的学习,我明白了波阻板在不同力学条件下的形变特性,这有助于分析隔振系统的性能。
振动理论在隔振设计中扮演着核心角色,通过对振动源和传播路径的分析,可以制定出有效的隔振策略。
声学原理的应用使得复合波阻板隔振技术不仅局限于减少机械振动,还能有效地降低噪音污染。
准等温气动准零刚度隔振机构设计一、隔振的“秘密武器”咱们都知道,生活中总有些东西特别“吵”,比如大街上那辆“轰轰”作响的货车,或者是办公室里的打印机每次吐出来一大堆文件时的“嘎嘎”声,听得让人抓狂。
大家有没有想过,为什么这些噪音能影响我们的情绪、甚至影响我们的工作效率?这些噪音的源头往往和振动有关。
你看,噪音的背后藏着振动的“身影”。
所以,解决这些烦人的噪音,最直接的办法就是“隔振”。
隔振这个东西,说简单也简单,说复杂也复杂。
你如果想让一个东西“安静”,其实最关键的一步就是要让它“稳定”。
而隔振机构的作用,就在于让这些振动不再轻易地传递到需要安静的地方。
说到这里,有没有人觉得自己就像在和这些振动展开一场“战争”?别担心!我们今天要讲的这个准等温气动准零刚度隔振机构,正是你打击振动的“秘密武器”。
它是利用气动系统,通过一定的设计,来消除那些烦人的振动和噪音。
你可以把它当做振动的“克星”,它能让你享受一个更加宁静和舒适的环境。
想象一下,汽车行驶在颠簸的路面上,车内却像坐在云朵上一样平稳,这就是气动隔振的魅力所在。
二、准零刚度的魔力听到“准零刚度”这个词,有人可能会觉得,这个名字听起来有点复杂是不是?其实不然,准零刚度就是要通过巧妙的设计,减少振动系统的刚度,让系统的响应更加柔和。
就像你在沙发上弹跳,如果沙发很硬,每跳一次都会很明显地传递到你的身上;但是如果沙发软,跳起来就像踩在云朵上,感觉不到任何硬邦邦的冲击。
这个原理就能很好的解释准零刚度的设计思路。
你可能会想,刚度越小,是不是意味着隔振效果就越差?别急,事情没那么简单。
所谓的“准零刚度”,其实是想在隔振系统中实现一个“轻微弹性”的状态,不让过多的外部干扰力影响系统。
它的好处就在于能够有效地“缓冲”那些来自外界的扰动,避免让振动通过刚性传递到你需要的地方,最终达到让设备平稳运行的效果。
简而言之,准零刚度就是不让那些不必要的力量轻易地影响到你的“静谧空间”,让你能在“安静的世界”里工作、生活。
生活中的隔振原理及应用1. 什么是隔振原理隔振原理是指将振动的物体与周围环境分隔开,阻断振动的传递或减小振动的幅度。
其核心原理是阻尼和共振。
2. 隔振原理的应用场景隔振原理在日常生活中有着广泛的应用,下面列举了一些常见的应用场景:•建筑隔振:在地震发生时,通过将建筑物与地面隔离,可以减小地震对建筑物的破坏。
•汽车隔振:通过在汽车底盘安装橡胶垫或减震器,可以减轻汽车行驶时的颠簸感。
•音响隔振:在音响等设备的底部安装隔振垫,可以有效减小声音传递所产生的振动和噪音。
•电子设备隔振:在电脑的硬盘、机箱等部件上添加隔振垫,可以减小设备震动对硬件的影响,延长设备的使用寿命。
3. 阻尼的作用阻尼是隔振原理中的关键概念之一,它通过给振动系统施加阻力,将系统的振动能量转化为热能,从而降低振动的幅度。
阻尼的作用包括以下几个方面:•减小振动幅度:通过增加阻尼,可以减小振动的幅度,从而降低振动对周围环境的影响。
•提高系统稳定性:合适的阻尼可以提高系统的稳定性,防止系统发生共振。
•保护设备:阻尼可以减小振动对设备的影响,延长设备的使用寿命。
4. 共振的危害共振是振动系统中的一种现象,当外界激励频率与系统固有频率接近时,会引发共振效应。
共振的危害包括以下几个方面:•增加振动幅度:当系统处于共振状态时,振动幅度会大大增加,可能造成设备的破坏。
•增加噪音产生:共振效应产生的振动会引起噪音,对周围环境和人的健康产生不利影响。
•减少设备寿命:共振效应产生的振动会对设备造成损害,缩短设备的使用寿命。
5. 隔振材料隔振材料是隔振应用中常用的材料,根据不同的需求和应用场景选择不同的隔振材料可以达到最佳的隔振效果。
常见的隔振材料包括:•橡胶:橡胶是一种优良的隔振材料,具有良好的弹性和阻尼性能,能够有效地吸收和减小振动。
•弹性体:弹性体材料具有良好的弹性恢复性能,在隔振应用中起到卓越的隔振效果。
•隔振垫:隔振垫是一种常见的隔振材料,可以根据需要选择不同厚度和硬度的隔振垫来实现不同的隔振效果。
厂房基础隔振设计要求
厂房基础隔振设计是指在建筑物的基础设计中考虑隔振措施,以减少外部振动对建筑物的影响。
在进行厂房基础隔振设计时,需要考虑以下几个方面的要求:
1. 建筑物类型,不同类型的厂房对隔振的要求可能不同,例如重型设备厂房和精密仪器厂房对隔振的需求有所不同。
2. 地震和振动环境,设计师需要考虑厂房所在地的地震和振动环境,以确定所需的隔振水平。
地震和振动的频率和振幅会影响隔振设计的要求。
3. 基础材料和结构,选择合适的基础材料和结构设计是基础隔振设计的关键。
使用弹性材料或隔振垫可以减少振动传输到建筑物结构中。
4. 设备布置和重量分布,建筑物内设备的布置和重量分布也会影响隔振设计的要求。
合理的设备布置可以减少振动对建筑物的影响。
5. 环境噪声控制,隔振设计也需要考虑对环境噪声的控制,以
确保厂房内部的舒适性和安全性。
6. 相关标准和规范,隔振设计需要符合相关的建筑标准和规范,以确保设计的合法性和安全性。
综上所述,厂房基础隔振设计要求涉及建筑物类型、地震和振
动环境、基础材料和结构、设备布置和重量分布、环境噪声控制以
及相关标准和规范等多个方面的考虑和要求。
在实际设计中,需要
综合考虑这些因素,以确保基础隔振设计的有效性和可靠性。
目录题目要求:简要叙述隔振原理,力的传递和隔振,基底振动的隔离;关于隔振算例的编程并附上编程解释;以算例做样本,简单介绍GUI控件的应用。
第一节简述隔振的原理1.1 隔振的含义1.2 建筑结构抗震设计的方法1.3 隔振原理及系统组成1.3.1隔振原理1.3.2 隔振系统的组成第二节工程中的隔振(震)2.1 力的传递和隔振2.2 基底隔振2.3 算例第三节算例的编程3.1 GUI控件介绍3.2 matlab操作步骤3.3 编程程序的简要讲述第四节结束语第一节简述隔振的原理1.1 隔振的含义人们常说的“隔振”可以统称为减震。
简单的说,抗震以“抗”为主,以“刚”为主,要提高整体刚变,要刚度均匀,避免若层。
减震以“放”为主,以柔为主,改变结构刚度,设置耗能、吸能装置。
其中结构减震的理论和方法比较先进,减震设计无规范可循,需要开发。
1.2 建筑结构抗震设计的方法目前世界各国普遍采用的抗震设计方法都是既考虑强度,又考虑变形能力和能量耗散能力。
在进行结构抗震设计时,适当控制结构的强度和刚度,使结构在大地震作用下进入非弹性状态时具有较好的延性,以便耗散输入结构的地震能量。
这种抗震设计方法在很多情况下都是有效的。
与其靠结构本身的强度、变形能力和能量耗散能力来抗御水平地震作用,不如人为地在结构中布置一些耗能装置,但这类耗能装置只能在结构能产生大变形时才有效。
为适应这种需要,基地隔振方法应运而生。
建筑物基地隔振是结构物地面以上部分的底部设置隔震层,使之与固结于地基中的基础顶面分离开。
目前采用的底部隔振主要用于隔离水平向的地面运动。
隔振层的水平刚度显著低于上部结构的侧向刚度才能收到隔振效果。
基地隔振方法与传统的抗震设计方法相比,有很大的优越性,它用基地隔振系统来减少地震作用,并耗散地震能量,而不特别要求结构本身有较大的变形能力和能量耗散能力。
1.3 隔振原理及系统组成1.3.1隔振原理随着大量强震记录的获得,计算分析等手段不断进展,对建筑物的地震反应也有了不同层次的影响,主要因素有:(1)结构物的基本周期;(2)阻尼比。
机械设计中的减振与隔振技术机械设计中的减振与隔振技术在现代工程领域中具有重要的应用价值。
减振与隔振技术的目的是降低机械设备在工作过程中的振动,提高设备的稳定性和可靠性,减少设备出现故障和损坏的风险。
本文将介绍减振与隔振技术的原理、应用以及在机械设计中的重要性。
一、减振技术的原理和应用减振技术主要通过改变机械系统的结构和参数,以降低系统的共振频率和减小振幅,从而降低震动噪声和振动带来的不良影响。
常用的减振技术包括引入阻尼材料、采用减振器和改变机械系统的自然频率等方法。
1.1 引入阻尼材料引入阻尼材料是减振技术中常用的一种方法。
通过在机械系统的关键位置引入具有强大阻尼效果的材料,可以有效地吸收振动能量,减小振动幅值。
常见的阻尼材料包括橡胶、聚合物和金属材料等。
1.2 采用减振器减振器是减振技术中的一种常见设备。
减振器可以根据振动源的特性进行设计,通过改变其自身的振动特性,将振动能量转化为其他形式的能量损耗,从而降低振动幅值。
常见的减振器包括液压减振器、弹簧减振器和压电减振器等。
1.3 改变机械系统的自然频率改变机械系统的自然频率是减振技术中的一种有效方法。
通过改变机械系统的结构参数,如质量、刚度和阻尼等,可以改变机械系统的自然频率,从而改变振动的特性。
常见的方法包括增加或减小质量、调整结构的刚度和采用合适的阻尼措施等。
二、隔振技术的原理和应用隔振技术主要通过隔离振动源和被隔振系统之间的传递路径,减少振动的传递和扩散,以达到减低振动幅值的目的。
常用的隔振技术包括弹簧隔振、吸振材料隔振和惰性质量隔振等方法。
2.1 弹簧隔振弹簧隔振是一种常见的隔振技术。
通过在振动源和被隔振系统之间加入弹簧,可以减少振动的传递路径,从而实现隔振效果。
弹簧隔振器常应用于精密仪器、机械设备和汽车等领域。
2.2 吸振材料隔振吸振材料隔振是一种常用的隔振技术。
吸振材料可以吸收振动能量,减小振动的传递和扩散。
常见的吸振材料包括橡胶、泡沫塑料和聚合物等。
隔振理论的要素及隔振设计方法
采用隔振技术控制振动的传递就是消除振动危害的重要途径。
隔振分类
1、 主动隔振
对于本身就是振源的设备 , 为了减少它对周围的影响 , 使用隔振器将它与基础 隔离
开来 , 减少设备传到基础的力称为主动隔振 , 也称为积极隔振。
2、 被动隔振
对于允许振幅很小 ,需要保护的设备 , 为了减少周围振动对它的影响 , 使用隔振 器
将它与基础隔离开来 , 减少基础传到设备的振动称为被动隔振 , 也称消极隔振。
隔振理论的基本要素
1、 质量m(Kg)指作用在弹性元件上的力,也称需要隔离构件(设备装置)负载的 重
量。
2、 弹性元件的静刚度 K(N/mm)
在静态下作用在弹性元件上的力的增量 T与相应位移的增量3之比称为 刚度
K=T(N)/ S (m)。如果有多个弹性元件,隔振器安装在隔振装置下,其弹 性元件
的总刚度计算方法如下 :
如有静刚度分别为K1、K2、K3-Kn个弹性元件并联安装在装置下其总刚
度 K二K1+K2+K3++Kn
如有静刚度分别为K1、K2、K3-Kn个弹性元件串联安装在装置下其总刚
度 1/K=(1/K1)+ (1/K2) + (1/K3) +(
3、 弹性元件的动刚度 Kd。对于橡胶隔振器,它的动刚度值与隔振器橡胶硬度的
高低 , 使用橡胶的品种有关 , 一般的计算办法就是该隔振器的静刚度乘以动态 系
数 d, 动态系数 d 按下列选取 :
当橡胶为天然胶 , 硬度值 Hs=40-60, d=1 、 2-1 、 6
当橡胶为丁腈胶 , 硬度值 Hs=55-70, d=1 、 5-2 、 5
当橡胶为氯丁胶 , 硬度值 Hs=30-70,d=1、 4-2 、 8
d 的数值随频率、振幅、硬度及承载方式而异 , 很难获得正确数值 , 通常只考 虑
橡胶硬度 Hs=40°-70 °。按上述范围选取 ,Hs 小时取下限 , 否则相反。
4、 激振圆频率3 (rad
⑸
当被隔离的设备 ( 装置 ) 在激振力的作用下作简谐运动所产生的频率 , 激振力可
视为发动机或电动机的常用轴速 n
其激振圆频率的计算公式为3 =(n/60) X 2
n
n—发动机(电动机)转速n转/分
5、 固有圆频率3 n(rad/s)
质量m的物体作简谐运动的圆频率3 n称固有圆频率,其与弹性元件(隔振器)刚
度K的关系可由下式计算:3 n(rad⑸二 VK(N/mm尸m(Kg)
6、 振幅 A(cm)
当物体在激振力的作用下作简谐振动 , 其振动的峰值称为振幅 , 振幅的大小按下 列
公式计算:A=V
—3
V—振动速度cm/s
3—激振圆频率,3 =2 n
n+ 60(rad/s)
7、 隔振系数n (绝对传递系数
)
…)+ (1/K n)
隔振系数指传到基础上的力 FT 与激振力 FO 之比 ,它就是隔振设计中一个主要 要
素,隔振系数按不同的隔振类型分别选取,一般选择范围0、25-0、01,最佳选择范 围
为 0、11-0、04。
&频率比(Z)
系统的激振频率3与固有频率3 n之比称为频率比 乙它的大小可根据选取的 隔振
效率来计算:Z > 1-V n,在隔振系统中只有Z > V2,即n < 0、5才有隔振效 果。
9、阻尼系数C
当固体(弹性体)在外力作用下产生变形,以滞后形式消耗能量产生的阻尼称为
阻尼系数,作为橡胶隔离器来说,它的大小可按下列公式计算:C= (3 K+3 n, B为力
学材料损耗固子。B值按橡胶硬度与胶料品种选取。
橡胶硬度
30° 50° 70°
3
0、05 0、1 0、15
胶料品种 氯丁橡胶 丁腈橡胶 苯乙烯橡胶
3
0、15-0、3 0、25-0、4 0、15-0、3
K —弹性体动刚度
3
n—弹性体固有频率
10、 临界阻尼Ce
临界阻尼就是一个系统内粘滞阻尼的最低值,它允许系统偏离后回到初始位置 而
不产生振动。
11、 阻尼比
Z
在有粘滞阻尼系统中,实际的阻尼系数C与临界阻尼系数Ce之比称为阻尼比
Z =C/Ce,在橡胶隔离器中按胶料品种及硬度确定:
胶料为天然胶时 , 阻尼比为 0、 025-0、 075
胶料为丁腈胶时 , 阻尼比为 0、 075-0、 15
胶料为氯丁胶时 , 阻尼比为 0、 075-0、 30 胶料为丁基橡胶时 , 阻尼比为 0、12-
0 、50
阻尼比随着硬度H的增加而增加,H=40时,取下限,H=70时,取上限。
在有阻尼的隔振设计中,设3d为有阻尼时的固有频率,®n为无阻尼时的固有 频
率,a为材料的衰减系数,3 d=Vw n2-a2
Z (阻尼比)=C/Ce二a/ 3 n a= Z3
n
3 d=^3 n2-( Z3 n ) 2= 3 n 1- Z2
当 Z =0、05 时,3 d=0、998753 n
当 Z =0、2 时,3 d=0、983 n
3 d~3
n
因阻尼比在隔振设计中影响很小 , 所以在隔振设计中 , 一般对阻尼比不进行考 虑。
隔振系统的特性
1、 隔振效率(n )(绝对传递率)在主动隔振系统中为传到基础上的力 FT与激振
力
FO之比,在被动减振中为设备的振幅与基础振幅之比。
2、 相对传递率在被动隔振系统中,相对传递率为被隔振设备相对基础的位移
,5
o二A-U,与基础位移幅值U之比,即n R= 5 o/U, 5o影响隔振效果,就是隔振要
求的最小间隙。
3、 运动响应B ,在主动隔振系统中,设备的位移振幅,A与静变位Ast之比,为运 动响
应,即B二A/Ast,由于Ast= FO/K ,所以B =AK/FO ,为保证设备在隔振过程
中具有足够的活动空间,隔振器具有的间隙应大于设备的位移振幅 A,运动响
应也称动力放大系数。
隔振设计的步骤
1、 通过计算 , 测量对比或调查统计等方法确定被隔离设备的原始数据 , 包括设备 及
安装台座的尺寸 , 重量 , 重心与中间主惯轴的位置 , 以及振源的大小 , 方向频 率
或频谱。
2、 根据隔振的具体要求 , 主动隔振时允许传到基础上的力 , 被动隔振时设备允许
的振幅确定隔振系统中的隔振效率 n与运动响应B ,按公式Z> 1-Vn,计
算频率比乙按频率比Z= 3 + 3 n计算系统的固有频率3 n,如果在设备上作用 着多
个振源,在计算频率比Z时,应取激振频率3的最小值,对于多自由度系 统 , 应
取系统的最高固有频率 , 以保证各个激振频率与固有频率都能满足 Z=2、5-5 的要
求。
3、 根据公式K=1/Z2X mX3 2计算隔振器的总刚度,其中Z-频率比,m-隔振物体 的质
量 (Kg), 3 - 激振频率 (rad/s), 如果有 n 个隔振器并联安装 , 每个隔振器 的刚度
为 K1=K/n 。
对多自由度的隔振系统可先估计隔振器的刚度 , 再验算固有频率。
4、 计算主动隔振时传递到基础的力 , 或被动隔振时设备的振幅 , 核算就是否符合 隔
振要求 , 如果不满足要求 , 可适当增加设备底座的重量 , 进一步降低设备的 重心
位置 , 或改变减震器的参数。
隔振就就是在振源与减振体之间安装隔振装置,以隔绝或减弱振 动能
量的传递。隔振分为主动隔振与被动隔振。设备本身就是振 源,为了降
低它对周围其它设备的 影响而采取隔振措施的,称主 动隔振;对于需
要防振的设备,为了降低周围振源对它的影响而 采取的隔振措施
,
叫被动隔振。对于单自由度的隔振系统,主动隔 振与 被动隔振的力
学模型见图1、图2。
隔振系统的隔振效果以隔振系数来表示。主动隔振的隔振系 数就
是通过隔振器传到支承上、的力幅与激振力之比;被动隔振 的隔振系
数则就是振动体的振幅与支承的振幅之比。其表达式均 为
:
式中:n为隔振系统的隔振系数;E为隔振器阻尼比,为实 际
阻尼C与临界阻尼Cc之比;入为隔振系统频率比,为激振频率 f与
隔振器固有频率fn之比。
隔振器的隔振效率&以下式表示
:e =(1 - n ) X 100%