电子设备常用减振器的选用

1、电子设备常用减振器的选用 4.3.1 减振器的类型减振器的作用是隔离或减小振动及冲击对设备及元件的影响，通过其材料、结构的特点，吸收振动、冲击的能量并缓慢地释放，达到减振缓冲的目的。电子产品中用到的减振器种类很多，有标准的，也有非标准的。原电子工业部标准化研究所制定的减振器部标（SJ93-78），列出了电子产品使用的14个系列102种规格的标准减振器，应用时可查相关手册，这里仅介绍近年来电子设备中使用较普遍的橡胶-金属减振器、金属弹簧减振器等。1.橡胶-金属减振器橡胶-金属减振器由金属（弹簧钢）和橡胶按下述方制成：先将钢制零件镀上一层25m厚的黄铜（Zn30%，Cu70%），与天然橡胶（295

2、9，1847）一起在压模内硫化，加温1431OC，时间20分钟，金属和橡胶贴合在一起形成减振器。由于金属和橡胶的结合强度达3.926.86MPa，所以能在一定的载荷下承受冲击和振动。由于橡胶是微孔性材料，变形时具有较大的内摩擦，故阻尼比较高(0.020.13)，但橡胶具有蠕变性能，不能长时间承受较大的变形，故适用于静态偏移较小、瞬时偏移可能很大的情况，即能承受冲击作用，隔冲性能好；这种减振器由于采用天然橡胶，温度对其性能影响较大，且怕油污、酸、光照等，使用时应定期更换。近年来开始使用人工合成橡胶，部分地改进了性能，如用丁橡胶制成的减振器，可在油污环境中使用，用硅橡胶制成的减振器，使用温度高达1

3、15。JP型平板式减振器及JW型碗形减振器，是目前电子工业中常用的两种标准减振器；其尺寸可查阅减振器手册。这两种减振器的主要性能为：额定负荷W的范围为：4.5157.5N（中间分14档）；在常温和额定负荷下，垂直方向静压缩位移为1.22.0mm；工作温度范围为4080； 在阳光直射和极低温度下，橡胶会出现裂纹，因此这种减振不宜用于阳光直 射和无防寒措施的低温环境下工作的设备。 2.金属弹簧减振器金属弹簧减振器用弹簧钢板或钢丝绕制面成。常见的有圆柱形弹簧、圆锥形弹簧及板簧等。这种减振器的优点是：对环境条件反应不敏感，适用于恶劣环境，如高温、高寒、油污等；工作性能稳定，不易老化；刚度变化范围宽，可

4、以制作很软，也可很硬。其缺点是阻尼比很小（0.005），共振时很危险。因此必要时还应另加阻尼器。这种减振器的固有频率较高，通常用于载荷大、外激频率较高及有冲击的情况。3. 阻尼隔振材料利用减振器对设备减振缓冲时，虽然可以减弱机械作用对设备的干扰，但在多数情况下设备并非理想刚体，即使已经减弱的机械作用传递到设备中时，也有可能引起设备中的某些零部件发生共振。此时采取阻尼技术进行减振效果较好。近年来，国内外正致力于阻尼减振技术的研究与应用，主要使用的阻尼材料是一种由单体分子共聚或缩聚而成的高分子材料，这种材料当受到外力时，呈现出既有固体弹性又有流体粘性的中间状态。这种聚合物受到拉伸外力时，其分子链一

5、方面被拉伸，另一方面在分子与分子之间产生链段的滑移。外力消失后，被拉伸的分子要恢复原位，即它具有弹性；但是，链段的滑移并不能迅速、完全地恢复到原位，从而造成其有永久性变形，显示出具有粘性。所以，这种材料也称为粘弹性阻尼材料。链段间滑移所作的功不能完全返回的部分，就以热能形式消耗在环境中。正是利用这一特性将机械振动或声振动转变为热能，从而起到减振和降低噪声的作用。目前常用的阻尼隔振材料有两种形式：自由阻尼结构将阻尼材料覆盖（粘贴或喷涂）在需要减振的结构物表面，当结构件发生变形时，阻尼材料能将机械振动或声振动转变为热能消耗。由于覆盖在结构物上的阻尼材料层面无约束，故称为自由阻尼层或自由阻尼结构。被

6、覆盖的结构物称为基层，阻尼层可以是单面或双面。约束阻尼结构在自由阻尼层面上再覆盖一层材料，就构成约束阻尼结构，而这一覆盖层称为约束层。根据需要也可作成多层，基层与约束层统称为结构层，它为阻尼结构提供强度，阻尼层则吸收能量。（3）其它阻尼隔振材料近年来隔振垫已被应用于产品的减振缓冲。隔振垫是由具有弹性的材料制成的一种没有确定形状尺寸的软垫，如专用橡胶隔振垫，这种隔振垫具有特久的高弹性，隔振、缓冲性能良好；为满足不同要求其尺寸和形状自由选择；具有一定的阻尼性能，可吸收机械能特别是对高频振动能量的吸收效果好；橡胶同金属表面能实现牢固粘接，易于安装与制造；与其它减振器比，具有价格低廉等优点，目前被动广

7、泛用于产品的隔振缓冲。 4.3.2 减振器的选用原则选用减振器时主要应考虑以下问题使用条件主要包括振源性质、环境温度、外形尺寸和元器件耐振抗冲击能力等。振源性质：电子设备使用时所承受到的振动、冲击类型、强度、频率等，从而决定了以隔振为主还是缓冲为主；一般情况下舰用、车用设备以缓冲为主，飞机载设备以减振为主。环境条件：因橡胶减振器有一定的使用温度范围，过冷会硬化，过热则软化，大多数橡胶减振器遇油及光照易老化，当温度范围超出080或存在油类介质或光照条件下不宜使用橡胶减振器。外形尺寸：了解设备的外形、重心位置特别是可以供安置减振器的空间大小，将为选用减振器的类型、数量提供尺寸依据。耐振抗冲能力：设

8、备内的元器件的耐振抗冲能力的强弱，决定了设备允许承受的最大振幅和加速度，也就决定了整个隔振缓冲系统的隔振系数的大小，是选用减振器的主要依据。参数条件减振器的主要参数包括阻尼比、刚度（或频率）、额定负荷等。阻尼比：从减振原理分析看出，阻尼的作用是控制和减少共振振幅，由于设备起动与停止要都要经过（=1）共振区，尽管时间很短，但系统阻尼过小时也会产生较大振动。虽然在隔振区阻尼比越小隔振效果越好，但这仅对激振频率为单一频率才适合。当振源较复杂，有多种频率时，必须从多方面防止共振，阻尼比也应适当选大一些。从缓冲的角度讲，选用较大的阻尼比也是有利的，综合考虑，减振缓冲系统以选用较大的阻尼比为宜。刚度k：刚度是减振器的最主要参数，就减振而言，刚度的大小可由隔振效果要求，通过计算出固有频率而求得，选用的减振器的刚度只要等于或小于计算刚度，就能保证隔振效果的实现；额定负荷W：各种类型的减振器的额定负荷都不同，所选减振器的负荷大小主要根据设备重量、重心位置、减振器安装数量来决定，要求所选减振器额定负荷应大于实际承载。4