橡胶隔振器的设计分析
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橡胶减震器的震动原理一.振动的类型隔振的类型分为主动隔振和被动隔振。
1.主动隔振对于本身是振源的设备,为了减小它们对周围其它设备的影响,将它们与地基(或支承)隔离开来。
这种将振源进行隔离,防止振动传递开去的隔振称为主动隔振。
2.被动隔振对于需要隔振的设备,为了减小周围振源对它的影响,需要将它与整个地基(或支承)隔离开来。
这种将设备进行隔离,防止周围振源传给设备的隔振称为被动隔振。
二.隔振原理为了便于理解振动隔离的基本原理,我们以回转机械为例来加以介绍。
设备采用弹性基础,隔振系统简化为单自由度系统,由质量m,阻尼c和弹簧k组成,设备回转部分质量mr,偏心距为e,转动角速度为ω0,由于偏心引起的垂直激振力为F为一正弦函数:通过推倒,可以得出上述单质量-单自由度振动系统的稳态的振动传递函数表达式如下:由图1可见,当调谐比(即激振频率与系统固有频率之比)大于时,传递率小于1,这时,随着激振频率的增加,传递率减小。
当调谐比小于时,传递比总是大于1,因此调谐比大于时,为隔振区,调谐比小于时,为放大区。
因此,由于机器激振频率不可改变,要实现振动隔离,只有改变系统的固有频率,使其满足调谐比大于,这样才能达到减小传递率的目的。
工程实践中,一般把调谐比取在2.5~5范围内。
单纯从隔振观点来说,阻尼的增加会降低隔振效果,但是在机器的实际工作过程中,外界的激励,除简谐型外还可能包含一些不规则的冲击,由于冲击会引起设备较大振幅的自由振动,增加阻尼的目的就是能使自由振动很快消失,尤其是当隔振对象在起动及停车而经过共振区时,阻尼就显得更加重要。
三.振动标准中华人民共和国国家标准城市区域环境振动标准StandardofvirbrationofurbanareaGB10070-88本标准规定了城市各类区域铅垂向Z振级标准值(如下),适用于连续发生的稳态振动、冲击振动和无规振动,标准同时配有监测方法。
各适用地带在昼间和夜间的标准分别为:特殊住宅区65,65;居民、文教区70,67;混合区、商业中心区75,72;工业集中区75,72;交通干线通路两侧75,72;铁路干线两侧80,80。
大理石台与机架之间隔振方案下面就是大理石台和机架之间的隔振方案啦。
一、了解振动源和振动特性。
首先呢,得搞清楚机架到底是怎么个振动法。
是那种一直嗡嗡小振动,还是偶尔来个大动静的振动?是高频振动,就像小蜜蜂快速扇翅膀那种,还是低频振动,像大笨象慢慢踱步那样。
知道这些才能对症下药。
比如说,如果是机器在机架上工作,那就要看看机器运行的时候是怎么晃悠的。
二、选择隔振材料。
1. 橡胶隔振垫。
这就像给大理石台和机架之间穿上一双柔软的橡胶鞋。
橡胶隔振垫有很好的弹性,能把振动给缓冲掉不少。
而且橡胶有很多种类,像那种厚一点、软一点的天然橡胶垫就很适合小振动。
要是振动稍微大一点,可以选那种多层结构的橡胶隔振垫,就像好几层鞋垫叠在一起,缓冲效果更好。
安装的时候呢,要把橡胶隔振垫均匀地放在大理石台和机架之间,就像给它们铺了个软软的床垫。
而且要注意大小合适,不能太小,不然有些地方就没隔振效果了。
2. 弹簧隔振器。
弹簧隔振器就像是给大理石台和机架之间装了几个小弹簧腿。
如果是低频振动比较严重,弹簧隔振器就很管用。
不过弹簧隔振器有个小毛病,就是如果没调好,可能会晃得太厉害。
所以在选择弹簧的时候,要根据机架和大理石台的重量来选合适的劲度系数。
比如说,比较重的设备,就得用粗一点、硬一点的弹簧,不然就会被压得太扁,失去隔振效果。
安装的时候,要把弹簧隔振器安装得稳稳当当的,保证每个弹簧受力均匀。
3. 组合使用。
有时候单靠一种隔振材料还不够厉害。
可以把橡胶隔振垫和弹簧隔振器组合起来用。
就像给大理石台和机架之间穿了橡胶鞋又加了弹簧腿一样。
先放橡胶隔振垫在下面,再在橡胶隔振垫上安装弹簧隔振器,这样可以在不同频率的振动下都有很好的隔振效果。
三、调整和固定。
1. 水平调整。
在把隔振材料放好之后,要看看大理石台是不是平的。
要是不平,振动可能还是会很厉害。
可以用水平仪来测量,然后在隔振材料下面或者旁边加一些小垫片来调整水平度。
就像给桌子腿下面垫东西让桌子平稳一样。
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。
车载设备隔振设计方法探讨摘要:分析了道路运输时车厢内部振动环境特点,提出了车载设备的隔振安装方法,以某型车载设备为例,测试了设备载荷工况,设计了隔振安装系统,实验室环境及跑车试验对隔振系统进行了测试分析,具有较强工程指导意义。
关键字:车载设备随机振动隔振设计Discussion on Design Method of Vibration Isolation for Vehicle-borne EquipmentSu Bo(China Aircraft Strength Research Institute xi'an 710065)Abstract:The vibration condition of road transportation is analyzed, and the vibration isolation installation method of vehicle-mounted equipment is put forward. Taking a certain vehicle-mounted equipment as an example, vibration conditions under various road conditions were tested, the vibration isolation installation system is designed, and We studied the vibration characteristics of the system in the laboratory environment and the actual environment, which has strong engineering guiding significance.Key word:vehicle-mounted equipment;random vibration;vibration isolation design苏渤(1985.2-),男,汉族,陕西西安人,主要从事振动与噪声控制技术研究。
隔振的原理及方法下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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《某乘用车动力总成悬置系统隔振分析与优化设计》一、引言随着汽车工业的快速发展,乘用车的动力性能和舒适性成为了消费者关注的重点。
动力总成悬置系统作为连接发动机与车身的重要部分,其隔振性能的优劣直接影响到整车的驾驶平稳性和乘坐舒适性。
因此,对某乘用车动力总成悬置系统的隔振分析与优化设计显得尤为重要。
本文旨在通过对该系统进行深入的分析,提出相应的优化设计方案,以提升乘用车的驾驶性能和乘坐舒适性。
二、动力总成悬置系统概述动力总成悬置系统主要由发动机悬置、传动系统悬置等组成,其作用是支撑和固定发动机,同时通过减震元件减少发动机振动对车身的影响。
该系统的性能直接影响到整车的NVH(噪声、振动和刺激性)性能。
三、隔振分析3.1 振动产生及传递途径发动机在工作过程中产生的振动主要通过发动机悬置传递到车身,进而影响到整车的NVH性能。
因此,了解振动产生及传递途径是进行隔振分析的基础。
3.2 现有隔振措施及效果目前,常见的隔振措施包括使用橡胶悬置、液压悬置等。
这些措施在一定程度上能够减少发动机振动对车身的影响,但仍有改进空间。
四、优化设计4.1 设计目标优化设计的目标是在保证动力总成悬置系统支撑和固定发动机功能的前提下,进一步提高隔振性能,减少发动机振动对车身的影响,提升整车的驾驶性能和乘坐舒适性。
4.2 优化方案针对现有隔振措施的不足,提出以下优化方案:(1)采用高性能橡胶材料:选用具有高弹性和高阻尼性能的橡胶材料,提高悬置系统的减震效果。
(2)优化悬置结构:通过有限元分析和模态分析等手段,对悬置结构进行优化设计,使其更加符合隔振要求。
(3)增加主动控制技术:采用现代控制技术,如主动悬挂系统等,实现对发动机振动的主动控制。
(4)改进安装方式:通过改进发动机与车身的连接方式,减少振动传递路径,进一步提高隔振效果。
五、实施与验证5.1 实施步骤根据优化设计方案,制定实施步骤,包括材料选型、结构设计、加工制造、安装调试等。
案例I CASES 橡胶隔振器在实现变压器减振降噪中的应用 文/张玉兰 摘要:本文分析了变压器振动和噪声产生的机理,传播途径和各种影响因素,介绍了橡胶隔振器在变压器减振降噪中 的应用。 关键词:变压器振动橡胶隔振器噪声
一、
变压器振动和噪声的传播途径
1.变压器振动和噪声产生机理 变压器在运行中矽钢片组将因交变电流的电磁激励和 负荷的变化产生磁致伸缩,磁致伸缩使铁芯随着激磁频率 和变化产生周期性的振动,铁芯振动通过变压器的钢架底 脚传至支承的基础,并通过基础向四周传播。 2.变压器振动和噪声传播途径 变压器的振动对办公楼或居住楼内环境的影响将不可 忽视。一是办公楼或居住楼的内环境对噪声振动控制有较高 的要求;二是变压器安装在建筑物的结构上如地下室的楼板 上,楼层结构的刚度低,变压器的振动易引起建筑结构的微 振动并产生二次结构噪声;三是沿变压器底脚一基础一建筑 结构传递的固体噪声影响问题。因此对变压器应采取必要的 隔振措施,即把变压器安装在弹性支承也就是隔振器上。
二、隔振器的选择 选用橡胶隔振器。因为橡胶隔振器的尺寸比金属隔振 器的尺寸小得多,同时橡胶隔振器的多向隔振效果好,而 金属隔振器只是单向隔振效果好。橡胶隔振器唯一的缺点 是性能易受温度影响,寿命较短。此外,在橡胶减振器使 用一段时间后,应检查它是否老化使弹性变坏,如果已损 坏应及时更换。 如干式变压器的质量是3.57吨,选用上海青浦变压器 厂的JSD—l300隔振器,能承重1300kN,使用四个JSD一1300 隔振器对称布置。 JSD型橡胶隔振器由金属件及橡胶体黏结而成,其弹 性体采用轴对称环状剪切型结构,轴向承受额定载荷从 1O~1280kg,阻尼比大于0.05。该隔振器外形美观,结构 紧凑,与同类型相规格隔振器相比结构尺寸小、重量轻, 安装更换方便,工作安全可靠,能在一5℃~+50℃范围内保 持正常工作。
三、橡胶隔振器安装使用注意事项 一是隔振器作为支撑点应对称于隔振体系重心布置, 以防止产生振动耦合。 二是使用隔振器应以竖向压缩力为主。严禁拉伸受力 或水平方向(切向)受力过大,致使隔振器损坏失效。 三是隔振体系安装地面基础要求承载能力为隔振体 系重量2~3倍即可。安装隔振器的地面基础应有高于地面 5~lOcm的平台,以避免隔振器受水油等侵蚀。 四是在隔振体系与地面之间采取隔振器弹性支撑时, 其他与外界连接的部位也应采取隔振方式,不得有其他刚 性支撑或刚性连接形式。 五是在运输、安装、使用过程l}l, 禁在隔振器内插 入、漏入任何异物,在内外橡胶面上均不得受割、刺等破 坏。 六是在隔振器安装后应检查隔振器是否水平,隔振 器压缩变形是否一致。如水平和变形偏差较大(视具体情 况而定),应及时移动隔振器位置,使隔振器承受载荷均 匀,隔振体系平稳。 七是在隔振器安装后是否需要固定,应视情况而定。 当设备重心较低、隔振器布点均匀、压缩变形量一致、设 备运行平稳振幅小并且其运行时产生的作用力或反作用力 不会引起设备自身的移动时,可不用固定隔振器。 八是在隔振器安装使用后应定期检查,如发现隔振失 效应立即更换。 四、结论 1.研究成果 根据环境和安装环境具体确定了隔振器设计的各项指 标——工作性能指标和结构尺寸指标。 2.研究所存问题 研究虽取得一定成果,但在计算和实验方面尚存在待 解决的问题,有些是属于研究中遇到的疑难和尚未解决的 问题,有些则是公认难度较大问题,目前还没有很好的解 决办法。 由于橡胶隔振器不完全是由橡胶制成,橡胶隔振器 由金属件及橡胶体黏结而成,我们没能把橡胶隔振器切开 看,不清楚其内部结构,所以它的弹性模量E和密度不可以 直接得出,只能利用实验等效算出。 3.研究方向 (1)变压器的结构优化。考虑在对变压器类产品进 行全面深入的电磁场、温度场、振动受力、噪声数值计算 的基础上,同时考虑原材料成本,工艺控制等方面因素, 在一个更高层次上进行产品的最优化设计,以达到提高质 量,降低成本之目的。 (2)隔振设计。由于隔振器的成本较高,在以后的发 展中,我们还要寻求有效的方法,通过隔振设计取代隔振 器以达到节约成本的目的。 参考文献: [1】董志刚.变压器的噪声[J].变压器,1 995(]0). (作者单位:许昌市高级技工学校)
2.4 隔振工程复习要求1、熟悉各类隔振器材的性能特点及应用技术。
2、掌握隔振设计的基本方法。
3、了解各类阻尼材料的性能特点及应用技术。
一、常用隔振器的分类从理论上说,凡是具有弹性的材料均能作为隔振器材来使用,但在实际工程应用上往往会受到一些限制。
满足以下条件的可作为隔振器材使用:(1)弹性性能优良,刚度低;(2)承载力大,强度高,阻尼适当;(3)耐久性好,性能稳定,不因外界温度、湿度等条件变化而导致性能发生较大变化;(4)抗酸、碱、油的侵蚀能力较强;(5)取材容易,价格稳定;(6)加工制作和维修、更换方便;(7)无毒,无放射性;(8)具有阻燃性能。
隔振器材分类较复杂,可按材料种类或结构形式划分,也可按用途进行分类。
见表5-2-29。
1、橡胶隔振器橡胶隔振器是利用橡胶材料制成的最简单的隔振元件,也是工程中常用的隔振装置。
分为压缩型、剪切型、压剪复合型。
橡胶隔振器一般由约束面和自由面构成,约束面通常和金属相接,自由面则是指垂直加载于约束面时产生变形的那一面。
橡胶隔振器的隔振参数不仅于使用的橡胶材料成分有关,还与构成形状、受力方式等因素有关。
橡胶隔振器与弹簧相比有如下特点:(1)橡胶较易成型,与金属能牢固地黏结在一起,可做成各种任意复杂形状。
(2)橡胶有内摩擦,临界阻尼较大,因此很少发生钢弹簧那样的强烈共振,或者螺旋弹簧特有的通过共振现象。
另外,橡胶隔振器通常是由橡胶和金属结合而成的,金属与橡胶复合后的声阻抗较大,能够有效地起到隔声作用。
(3)橡胶隔振器的弹性系数可以通过改变橡胶成分、改变结构等办法在较大范围内变更,以满足设计和使用的需要。
(4)橡胶隔振器对太低的固有频率不适用,静态压缩量也不能太大。
因此,对具有较低的干扰频率的系统和重量特别大的设备不适用,较适用于中、小型设备的隔振,常用的适用频率范围为5~15Hz 。
(5)橡胶隔振器性能受温度影响较大。
高温下使用性能不好;在低温下使用弹性系数会改变。