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曰的机械设备本身为振源，为减少振动对周围环境的彩响，即减少传给根底的动振源来自于根底运动？为了使外界振动尽可能少地传到机械设备中来，将机卩隔振曰口 J载荷，将机械设备与根底隔离开来械设备与根底隔吏开来运动徵分方程：r 4X血mx +CxX9+KxjF.SXQ<A*t'.r,l ?Ui送功徴分方程：nx +qx+代=r0 sin cot1,KiJK稳态解：x = 3si n( m-0)JJ_L鷄木甥幅R弓；IB特念"知+絶才知下.u=Us ino) t力学模型=KU sin a)t + C Ua)cosa)t

2、R % .1 _ /2K J(l-Z2+(2 勿W，J(1-Z2+(2 (2) 2=AUsi n(?f + &)简谐鼓励下的受迫振动偏心质量回转引起的受迫振动式中久=JK+C|W8 = arctg(CaK)y/ = arctg-AA1Z稳态解：x = Bsin仙+ &-肖传给根底的动载何幅值：>考核指传给机械设备的位移幅值：主标/0应七+彩R 一"Jl +(2 勿要G-Z2)+(2AF考核传给根底的动栽荷：实际上，被动隔振主要考核传给机械设备的最大加速度，即考核机械设备例内说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

3、受的容明=K 】Bsin 伽p)+G°os 伽y/)惯性力m Bco设备的质量为，对机械设备的性能、强度或刚度等是=JKJ 炉 +C2CO2B2 si n(a +&-0)否受到彩响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 在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，可根据隔振系数设计思想对传递系数都是一样的=巧Asin 伽 + &_0主要考核传给给根底的动载荷幅值 F?o,相位角0. 0无关紧要T _ F"F。Be十A Uco- U+ 2鼻G-Z¥+(2 勿+ 2勿7(l-Z从绝对传递系数公式中看出

4、：在小阻尼情况下，无论阻尼大小怎样变化，只有频率比Z>y2时，才有隔振效果，即7vl 当Z>V2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参加殂尼 当Z>V2时，随着频率比的増加，隔振效果将更好：但当Z>5时，随着頻率比Z的増加，隔振效果的改善已不显著：当 Z>10,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2? 10的范国内选取，最常用的频率比选取范围为3? 5)2+(2八)：当忽略小阻尼影响4二0时：T -1卩-才当忽略小阻尼彩响§ = 0 时：几1"绝对传数隔振器的

5、动力参数设计。如果还知道激振力幅值，可根据根底所能承受的动载荷进行 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，与外鼓励的性质无关，所以，确定系统在传递简谐鼓励、非简谐澈励随机鼓励过程中，绝设计条件頻率比的选择/ 1 y一般选择范围：Z = 2 ? 10Ta= 0.25 - 0.01最正确选择范围：Z = 3? 5Ta =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/ID1 z2 1刚度分配原那么：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

6、质心两例，并联弹簧共N个，那么一只弹簧的刚度：K、-KJN N/m同理：如果各组弹赞的支承力臂对隔振质心不等，贝肪根据上述原那么，各组弹簧总刚度不等，这样将有两种分配方法，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考内容助核考核指标瞬时最大运动响应：B叭二37 B式中R 一人？ 1K J I-Z2+ 2 $1瞬时最大相对运动响应：九广370>72式中7 I-Z2 2+ 2A 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

7、界突然冲击和扰动，为防止弹性支承物体产生过大振幅的自由振锁，常人为地増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v =0.050.20。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 3? 7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：TB1"Bs J (l Z2+ (2 刃相对传递系数：T6Z'R U肛Z2+

8、2勿设计思想为防止机体川1和根底相互施撞包括机体与根底或与因疋在根底上八个方向所有物体的碰卷人机体"和根底冋的最小冋隙应大于一倍 BmaxA JmaxO为 防止机体加跳离隔振弹簧，弹簧的棘压缩量应大于 3A沖或弹簧的允许极限压缩量 5;应大于二倍或Aniax :非压缩弹簧相对允许变形量应大 于二倍Bmax或Amax隔振弹弹簧的最簧设计小、工作和极限变形童分别为：4 >0.2嘔%=q+ B弹簧的最 小、工作 和极限变 形量分别为：6 n0-2B max久=4 + 八max注：1、符号意义：F。澈振力幅值，N: U支承运动位移幅值，m： C激振力或支承运动的圆频率，诧 d/s：Bs 一一隔振弹簧在数值为几的静力作用下的变形量，Bs =Fo/KA m：支承简谐运动，隔振物体与根底相对振动系统的因有頻率，coJ = K x