隔振原理及一次隔振器动力参数设计

1、隔振原理及一次隔振器动力参数设计项目主动（积极）隔振被动（消极）隔振隔振目的机械设备本身为振源，为减少振动对周围环境的彩响，即减少传给基础的动振源来自于基础运动为了使外界振动尽可能少地传到机械设备中来，将机载荷，将机械设备与基础隔离开来械设备与基础隔吏开来运动徵分方程：r 4XjF.SXQ/0 应七）+（彩传给机械设备的位移幅值：主R 一Jl +(2 勿要G-Z2)+(2F考 核 内传给基础的动栽荷：实际上，被动隔振主要考核传给机械设备的最大加速度，即考核机械设备（例说Ft = Kx + Cx如精密机械、仪器、仪表等）以最大加速度Bco1运动时，其零部件承受的容明=K】Bsin 伽 _ p)+

2、Gcos 伽 _ y/)惯性力m Bco2 （设备的质量为，对机械设备的性能、强度或刚度等是=JkJ炉 + C2co2B2 sin(a + &-0)否受到彩响=巧sin伽+ &_0）主要考核传给给基础的动载荷幅值Fo,相位角0. 0无关紧要T _ F F。Be十A Uco- U+（2鼻）G-z+(2 勿绝 +（2勿对传7(l-Z从绝对传递系数公式中看出：在小阻尼情况下，无论阻尼大小怎样变化，只有频率比Zy2时，才有隔振效果，即7vl 当ZV2时，从绝对传递系数7；公式中还可看出.阻尼会降低隔振效果，所以，在隔振器设计中并不人为的加入殂尼 当ZV2时，随着频率比的増加，隔振效果将更好：但当Z5时

3、，随着頻率比Z的増加，隔振效果的改善已不显著：当Z10,髓着頻率比的増 长，隔振效果的改菩已变得徹小。所以，设计中频率比Z常在210的范国内选取，最常用的频率比选取范围为35)2+(2):数当忽略小阻尼影响（4 = 0）时：当忽略小阻尼彩响（ = 0）时：T -1卩-才几1绝对传递系数只与系统的结构参数（质量、阻尼、刚度）有关，与外激励的性质无关，所以，确定系统在传递简谐激励、非简谐澈励.随机激励过程中，绝设计思想设计条件往巳知机械设备总体质量和激振圓频率。的条件下，可根据要求的隔振 系数7；进行隔振器的动力参数设计。如果还知道激振力幅值，可根据基础所 能承受的动载荷进行隔振器的动力参数设计在

4、巳知机械设备或装置的总体质量加和支承运动圆频率e的条件下，可根 据隔振系数7；进行隔振器的动力参数设计。如果还知道支承运动位移幅值， 可根据机械设备允许的运动位移幅值进行隔振器的动力参数设计对传递系数都是一样的頻率比的 选择/ 1 y一般选择范围：Z = 2 10Ta = 0.25 - 0.01最佳选择范围：Z = 35Ta =0.11 -0.04隔振弹簧 总刚度及 剧度分配隔振弹黄总刚度：K =-Lhl（D2（N/id）1 Z2 1刚度分配原则：隔振弹簧对隔振物体质心的支承力矩之和等于零。如果弹簧刚度对称布置在隔振物体质心两例，并联弹簧共N个， 则一只弹簧的刚度：K、=KJN（N/m）同理：

5、如果各组弹赞的支承力臂（对隔振质心）不等，则根据上述原则，各组弹簧总刚度不等，这样将有两种分配办法，一是釆州数量相同但刚度不等的弹簧，分别给出各组弹簧的单只刚度；其次是釆用等到刚度但数量不等的分配方法，也给出单只弹簧的刚度。单只弹簧刚度是设计弹簧的重要参数助 考 核 内 容考 核指标瞬时最大运动响应：B叭=（37）B 式中R 一人1K J（l-Z2+（2 $1瞬时最大相对运动响应： 九广（370（72式中.7（l-Z2）2+（2）2说 明当Z y/2时，如果单纯从隔振观点出发，阻尼的増加会降低隔振效果，但工程实践中常遇见外界突然冲击和扰动，为避免弹性支承物体产生过大振幅的自由振锁， 常人为地増

6、加一些阻尼以抑制其振幅，且可使自由振动很快消失，待别是当隔振对象在起动和停机过程中经过共振区时，阻尼的作用就更显得重要。综合考虑，实用最 佳阻尼 =0.05 - 0.20。在此范国内，加速和停车造成的共振不会过大，第一，因共振区是低频区，而不平衡扰动力在低频时梆很小，其次，隔振系统受扰动后常 以较快邃度越过共振区，该瞬时最大位移可达正常振幅的37倍。同时，隔振性能也不致降的过多，通常隔振效率可达80%以上稳态响应系数1运动响应系数：TB1Bs J（l Z2+（2 刃相对传递系数：T6ZR U肛Z2+（2勿设计思想为防止机体川1和基础相互施撞（包括机体与基础或与因定在基础上六个方向所有物体的碰卷

7、人机体和基础问的最小问隙应大于二倍Bmax Jmaxo为 防止机体加跳离隔振弹簧，弹簧的棘压缩量应大于3沖或弹簧的允许极限压缩量5；应大于二倍或nlax :非压缩弹簧相对允许变形量应大 于二倍Bmax或max隔振弹簧设计参数的确定弹簧的最小、工作和极限变形童分别为:4 0.2嘔%=q+b 阴*5 = 6 + 2 嘔 与之所对应的力分别为：P=K6 P产 KPi=K 6弹簧的最小、工作和极限变形量分别为:6 n 0-2Bmax久=4 + max巧=硏+ 2嘔与之所对应的力分别为：P产Z P产K0p严KO注：1、符号意义：F。一一澈振力幅值，N： U一一支承运动位移幅值，m： Q一激振力或支承运动的圆频率，诧d/s：B一一简谐澈励稳态响应幅值，m：Bs一一隔振弹簧在数值为几的静力作用下的变形量，Bs =F0/K m：支承简谐运动，隔振物体与基础相对振动（X-U ） R的振幅，i