第十一章隔振PPT格式课件下载.ppt

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主要提供弹性恢复力非承载型：

主要提供弹性恢复力这里主要是指承载型，以金属弹簧和橡胶两种为主这里主要是指承载型，以金属弹簧和橡胶两种为主工艺成熟，成本低，适用性强，可靠性高工艺成熟，成本低，适用性强，可靠性高概述概述1橡胶作减震器的弹性材料，特点：

橡胶作减震器的弹性材料，特点：

1、取型和制造比较方便，改变内部构造可大幅改变三个方向刚度、取型和制造比较方便，改变内部构造可大幅改变三个方向刚度2、自身阻尼较大，高频振动、自身阻尼较大，高频振动（50Hz）能量吸收较好，过共振区无需阻尼器能量吸收较好，过共振区无需阻尼器3、阻尼比随橡胶硬度变化，长期共振时，蠕变使阻尼失效、阻尼比随橡胶硬度变化，长期共振时，蠕变使阻尼失效4、动态载荷的弹性模量大于静态时，比值、动态载荷的弹性模量大于静态时，比值12，还是频率的函数，还是频率的函数5、易受环境条件影响，低温、易受环境条件影响，低温-50，高温，高温60，老化显著，易受化学腐蚀，老化显著，易受化学腐蚀金属弹簧作减震器的弹性材料，特点：

金属弹簧作减震器的弹性材料，特点：

1、材料稳定性好，对环境不敏感，抗油污、高低温，不易老化、材料稳定性好，对环境不敏感，抗油污、高低温，不易老化2、动态和静态刚度基本相同，软硬皆可，无蠕变，但有最大应力要求、动态和静态刚度基本相同，软硬皆可，无蠕变，但有最大应力要求3、自身几乎无阻尼，容易传递高频振动，可能自激振动、自身几乎无阻尼，容易传递高频振动，可能自激振动（150-400Hz）,过共振区时，设备会有大振幅，需另加阻尼器过共振区时，设备会有大振幅，需另加阻尼器4、设计与计算资料齐备，制造和加工精度高，刚度准确、设计与计算资料齐备，制造和加工精度高，刚度准确第十一章第十一章隔振设计隔振设计概述概述123隔振原理隔振原理减振器设计减振器设计阻尼减振技术阻尼减振技术45振动测试技术振动测试技术2隔振原理隔振原理隔振隔振最好的办法是消除振源：

载具的发动机，电子设备的散热风扇，不现实最好的办法是消除振源：

载具的发动机，电子设备的散热风扇，不现实只能设备与振源隔离，使振动在传递图中减弱甚至消除只能设备与振源隔离，使振动在传递图中减弱甚至消除根据振源的不同，主动隔振与被动隔振根据振源的不同，主动隔振与被动隔振主动：

设备本身在振动，将其与基础隔离，振动不传递到基础主动：

设备本身在振动，将其与基础隔离，振动不传递到基础被动：

基础振动，将设备与基础隔离，振动不影响设备被动：

基础振动，将设备与基础隔离，振动不影响设备被动隔振被动隔振牛顿第二定律得运动方程牛顿第二定律得运动方程传递给设备的激振变成两个，传递给设备的激振变成两个，弹簧弹簧+阻尼器，且相差阻尼器，且相差90响应振幅与激励振幅之比：

隔振传递率，响应振幅与激励振幅之比：

隔振传递率，隔振系数隔振系数2被动隔振被动隔振1、频率比、频率比响应振幅小于激励振幅，系统做衰减运动响应振幅小于激励振幅，系统做衰减运动频率升高衰减加剧，阻尼比大衰减降低频率升高衰减加剧，阻尼比大衰减降低隔振原理隔振原理2、频率比、频率比响应振幅大于激励振幅，系统发生共振响应振幅大于激励振幅，系统发生共振峰值出现在峰值出现在1附近，大阻尼比能抑制峰值附近，大阻尼比能抑制峰值3、频率比、频率比隔振与否的分界点，而与阻尼比无关隔振与否的分界点，而与阻尼比无关隔振效率：

隔振效率：

注：

以上公式推导的激振为位移表述，当用速注：

以上公式推导的激振为位移表述，当用速度和加速度表示时，可以推出同样的结论度和加速度表示时，可以推出同样的结论2主动隔振主动隔振隔振原理隔振原理运动方程：

运动方程：

传递给设备的激振力变成两个，传递给设备的激振力变成两个，弹簧弹簧+阻尼器，且相差阻尼器，且相差90系统的稳态响应：

系统的稳态响应：

弹簧力：

阻尼力：

其中：

传递率：

具体传递曲线两者完全一致具体传递曲线两者完全一致2等效阻尼等效阻尼阻尼对隔振效率有不利影响，周期振源时适用，复杂振源不一定阻尼对隔振效率有不利影响，周期振源时适用，复杂振源不一定粘性阻尼是线性的，利于求解，还有很多非线性阻尼，能量等效粘性阻尼是线性的，利于求解，还有很多非线性阻尼，能量等效稳态响应：

稳态响应：

隔振原理隔振原理粘性阻尼作功：

粘性阻尼作功：

振幅越大，振幅越大，阻尼消耗的能力越大阻尼消耗的能力越大等效阻尼：

等效阻尼：

非粘性阻尼非粘性阻尼流体阻尼：

物体以较大速流体阻尼：

物体以较大速度在较小粘性流体中运动度在较小粘性流体中运动比例常数结构阻尼：

材料自身内摩结构阻尼：

材料自身内摩擦力导致的擦力导致的比例常数库伦阻尼：

固体表面的干库伦阻尼：

固体表面的干摩擦阻尼摩擦阻尼摩擦系数、摩擦力2双层隔振双层隔振隔振原理隔振原理单层隔振的隔振系数不能取得过小时，可考虑使用双层隔振，也叫二次隔振单层隔振的隔振系数不能取得过小时，可考虑使用双层隔振，也叫二次隔振有两个隔振系数：

有两个隔振系数：

两个的曲线图两个的曲线图r接近接近0，两个系数均接近，两个系数均接近1r增大，隔振系数也增加增大，隔振系数也增加0,ra区间，两个系数均为区间，两个系数均为正正r=ra时，一阶共振时，一阶共振rra时，系数均为负值时，系数均为负值r=rb时，二阶共振时，二阶共振rrb时，系数趋近于时，系数趋近于0进而得出弹簧刚度：

进而得出弹簧刚度：

u为质量比，取值为质量比，取值0.21在计算出另一个刚度，有相应公式在计算出另一个刚度，有相应公式第十一章第十一章隔振设计隔振设计概述概述123隔振原理隔振原理减振器设计减振器设计阻尼减振技术阻尼减振技术45振动测试技术振动测试技术3减振器设计减振器设计减振器的选用原则减振器的选用原则设计时主要考虑：

设计时主要考虑：

1、根据对隔振系统固有频率和减振器刚度要求，决定其形状和几何尺寸、根据对隔振系统固有频率和减振器刚度要求，决定其形状和几何尺寸2、根据对系统通过共振区的振幅要求，决定阻尼系数或阻尼比、根据对系统通过共振区的振幅要求，决定阻尼系数或阻尼比3、根据隔振系统所处的环境和使用期限，选取弹性元件和阻尼的材料、根据隔振系统所处的环境和使用期限，选取弹性元件和阻尼的材料一般原则：

结构紧凑、材料适宜、形状合理、尺寸尽量小、隔振效率高一般原则：

结构紧凑、材料适宜、形状合理、尺寸尽量小、隔振效率高需注意的因素：

需注意的因素：

1、载荷特点：

结构一般是几何对称的，但设备重心往往偏离几何对称轴，、载荷特点：

结构一般是几何对称的，但设备重心往往偏离几何对称轴，因此减振器不能完全相同因此减振器不能完全相同2、减振器总刚度应满足隔振系数要求，减振器刚度应对称于系统惯性主轴、减振器总刚度应满足隔振系数要求，减振器刚度应对称于系统惯性主轴3、减振器总阻尼要综合考虑通过共振区的振幅要求，也要考虑隔振区的隔、减振器总阻尼要综合考虑通过共振区的振幅要求，也要考虑隔振区的隔振效率振效率3主要参数：

弹性模量主要参数：

弹性模量受多因素影响：

橡胶种类、硬度、工作温度、形状尺寸、相对变形等受多因素影响：

橡胶种类、硬度、工作温度、形状尺寸、相对变形等橡胶减振器设计橡胶减振器设计1、硬度：

、硬度：

减振器设计减振器设计肖氏度肖氏度不可压缩，泊松比约不可压缩，泊松比约0.5，是温度函数，是温度函数疲劳现象不显著，疲劳现象不显著，30万次无变化万次无变化2、温度：

、温度：

40-55是最佳温度工作范围，是最佳温度工作范围，温度变化温度变化3-5，弹性模量，弹性模量15-20%3、形状系数：

、形状系数：

约束面积与自由面积之比约束面积与自由面积之比S不同，弹性模量也不同不同，弹性模量也不同具体查表、手册具体查表、手册3橡胶减振器设计橡胶减振器设计减振器设计减振器设计金属弹簧减振器金属弹簧减振器搞清载荷后搞清载荷后查阅机械设计手册查阅机械设计手册简单形状直接得到简单形状直接得到复杂形状先分解成复杂形状先分解成简单形状简单形状再复合起来再复合起来3设备重心往往偏离几何对称轴设备重心往往偏离几何对称轴重心和转动惯量重心和转动惯量重心：

重心：

1、计算法，算出每个部件的重心和重量，进而计算整体的重心、计算法，算出每个部件的重心和重量，进而计算整体的重心2、称重法，先称出总重量，分别确定重心的、称重法，先称出总重量，分别确定重心的x，y，z坐标坐标减振器设计减振器设计转动惯量：

三线悬挂法转动惯量：

三线悬挂法重量，三点圆半径重量，三点圆半径回转周期，线长回转周期，线长3隔振系统的设计隔振系统的设计减振器设计减振器设计步骤：

步骤：

1、设计资料：

设备物理数据，环境条件，减振器资料、设计资料：

设备物理数据，环境条件，减振器资料2、隔振系统的设计：

根据结构选择减振器的支撑位置和方式、隔振系统的设计：

根据结构选择减振器的支撑位置和方式根据非耦合条件选择减振器支撑的布置方式根据非耦合条件选择减振器支撑的布置方式根据承受能力选择隔振系统的固有频率根据承受能力选择隔振系统的固有频率计算弹簧刚度计算弹簧刚度选择或设计减振器选择或设计减振器（环境适应性，共振参数环境适应性，共振参数）实验验证实验验证第十一章第十一章隔振设计隔振设计概述概述123隔振原理隔振原理减振器设计减振器设计阻尼减振技术阻尼减振技术45振动测试技术振动测试技术阻尼减振技术阻尼减振技术4粘弹性材料粘弹性材料电子设备不是理想刚体，减弱的振动仍然可能引起某些部件的共振，电子设备不是理想刚体，减弱的振动仍然可能引起某些部件的共振，特别是无法二次隔振的微小器件特别是无法二次隔振的微小器件其动态特性：

弹性模量，损耗因子其动态特性：

弹性模量，损耗因子复弹性模量：

复弹性模量：

损耗因子：

粘性材料的正交弹性模型与同相弹性模量之比损耗因子：

粘性材料的正交弹性模型与同相弹性模量之比图表示振动时材料的能量关系，损耗因子表征阻尼能与最大弹性变形图表示振动时材料的能量关系，损耗因子表征阻尼能与最大弹性变形能之比，反映了材料耗散振动能量的能力，阻尼越大，损耗因子越大能之比，反映了材料耗散振动能量的能力，阻尼越大，损耗因子越大目前应用：

阻尼材料涂覆或黏贴在振动体上，粘弹性材料作为芯层镶目前应用：

阻尼材料涂覆或黏贴在振动体上，粘弹性材料作为芯层镶嵌在基层与约束层之间，利用阻尼消耗大量机械振动能嵌在基层与约束层之间，利用阻尼消耗大量机械振动能剪切弹性模量：

剪切弹性模量：

拉伸损耗因子，剪切损耗因子拉伸损耗因子，剪切损耗因子4阻尼减振基本原理阻尼减振基本原理结构阻尼：

材料运动中存在内摩擦，结合面之间存在摩擦，导致的阻力结构阻尼：

材料运动中存在内摩擦，结合面之间存在摩擦，导致的阻力简谐运动时，其幅值简谐运动时，其幅值=弹性力弹性力损耗因子，也是复数，复阻尼损耗因子，也是复数，复阻尼运动方程：

设支撑体的运动为：

阻尼减振技术阻