第十章 隔振技能与阻尼减振 主要内容： 一、振荡对环境的影响及点评 二、振荡操控的根本办法 三、隔振原理 四、隔振规划与核算 五、阻尼减振 一、振荡对环境的影响及点评 1）人可以感觉到的振荡频率规模在1-100Hz； 2）对人体反响最激烈的振荡频率是与人体某些器官固有频率相吻合的频率； 3）低于2Hz的次声波振荡或许会引起人的逝世； 4）影响及损害建筑物、精密仪器和设备。 振荡可分为：稳态振荡、冲击振荡及无规则振荡。 振荡对人及环境的影响： 振荡强弱对人影响状况（总归纳）： （1）振荡的“感觉阈” （2）振荡的“不舒适阈” （3）振荡的“疲惫阈” （4）振荡的“风险阈”及“极限阈” ISO5349规范（部分振荡规范）： 规则了8-1000Hz不同露出时刻的振荡加速度及振荡速度的答应值，用来点评手传振荡露出对人损害损害。 ISO2631规范（全体振荡规范）： 规则了人在振荡作业环境（频率规模1-80Hz）中的露出基准（含笔直振荡规范曲线及水平振荡规范曲线）。 我国的环境振荡规范： 《城市区域环境振荡规范》（GB10070-88） 《城市区域环境振荡测量办法》（GB10071-88） 二、振荡操控的根本办法 1）削减振荡源的扰动（削减非平衡力、改善工艺） 2）避免共振（改动外扰频率或体系振荡频率） 3）选用隔振技能（操控振荡传递，如防振沟、隔振器等） 振荡源 传递介质 接受者 三、隔振原理 点评振荡的强弱，通常用位移、速度、加速度三个量来标明，该三个量有内涵的联络。 关于简谐振荡来说，振荡的位移为： 其间：X－振荡的位移，m Xm－振幅，即最大的位移，m ω－角频率，等于2πf φ－相位 振荡速度及加速度分别为位移的一阶导数与二阶导数，即： 常用来表征隔振效果的物理量－传振系数（力传递率） 界说：经过隔振元件传递曩昔的力的幅值与总的搅扰力的幅值之比，即： 系数越小，隔振元件传递的力越小，隔振效果越好。 振荡级： 隔振功率： 如：当搅扰力经过隔振体系后，其振幅下降到本来的1/10时，即T＝0.1，则搅扰力的振荡级下降了20dB. 传振系数越小，隔振功率越高。 ⑴ 关于一个单向自在振荡（不考虑体系阻尼），则体系的固有频率为： 假设在这一振荡体系上加一个笔直的搅扰力F＝F0sinωt，在疏忽阻尼的状况下，该振荡体系的运动方程式为： 其间，式中第一项为振荡物质的惯性力，第二项为绷簧弹性力，右边为周期性的搅扰力。 结合传振系数的界说，可以取得无阻尼振荡体系的力传递系数： 其间：f为搅扰力频率，f0为体系的固有频率。 对上式的评论： （1）当f/f0＜＜1时，即搅扰力的频率远小于隔振体系的固有频率，在书中图12-4中的AB段的T≈1，阐明搅扰力悉数经过隔振设备，即隔振体系不起效果。 （2）当f/f0＝1时，即搅扰力的频率等于或挨近隔振体系的固有频率，即BC段的T＞1，阐明隔振体系不但不起隔振效果，反而扩大了振荡的搅扰，乃至发生共振现象。 （3）当f/f0＞21/2时，即搅扰力频率大于隔振体系的固有频率的21/2 倍，即CD段的T＜1，隔振体系才真实起隔振效果。 ⑵当考虑体系有阻尼状况时，即在体系中设备阻尼器，如橡皮垫等，则体系的传振系数为： 其间：ξ＝δ/δ0，即体系阻尼系数与临界阻尼系数之比,临界阻尼系数δ0＝4πmf0 评论传振系数T与ξ的联系： （1）当f/f0＜21/2时，即图中AB及BC段，也便是体系不起隔振效果乃至发生共振效果的规模，ξ越大，则T值越小，标明增大阻尼对操控振荡有优点； （2）当f/f0＞21/2时，即图中CD段，也时规划隔振设备常常考虑的规模， ξ越小，则T值越小，标明阻尼越小越好，阻尼对隔振效果有不良的影响。 归纳上述两种评论，可知： 1）欲得到好的隔振效果，有必要规划较低的f0，而且只有当f/f0＞21/2，才可以取得好的隔振效果； 2）假如搅扰频率f比较低，或许因其他原因，只能做到f/f0＜21/2时，此刻可采纳添加阻尼来束缚搅扰力的扩大效果。 实践使用举例： 1. 拖拉机空负荷时要比有负荷时振荡大，是何原因？ 答：因为空负荷质量小，则空负荷时固有频率要比规划的固有频率f0大，所以f/f0的值比规划值小，因而空负荷时传振系数比规划值大，因而拖拉机空负荷时要比有负荷时振荡大。 四、隔振规划与核算 隔振元件（隔振器或隔振资料）： 1、钢绷簧（螺旋绷簧、板条绷簧） 2、橡胶 3、玻璃毛毡 4、软木 5、空气绷簧 1.螺旋绷簧减振器规划程序 ① 确认机器设备的分量 W、激振力频率f、预期的隔振功率 η、设备支点的数目 N； ② 依据相关图表(P212图10-8)，由激振力频率 f 及按规划所要求的隔振功率 η查的螺旋绷簧的静态压缩量 x； ③ 由下式确认选用绷簧的劲度K K=W/ N x ④ 依据绷簧的劲度K，从出产厂商的产品目录中挑选或是自行规划托付加工制作。 螺旋绷簧减振器规划及核算 ①确认绷簧条直径 d C —绷簧圈直径D与绷簧条直径d比值，即D/d=4～10 K —系数，k=（4C+2）/（4C-3） W0 —一个绷簧上的载荷，N r—绷簧资料的容许扭应力，对纲绷簧，取4×104N/cm2 ②确认绷簧有用作业圈数n0 n0=G d4 /8K D3 d=1.6√k W0 C / r 螺旋绷簧减振器规划及核算 ③ 确认绷簧的悉数圈数n n=n0+n’ 当n0＜7时，n’=1.5； 当n0＞7时， n’=2.5 ④核算未受载荷的绷簧高度H H=n d+（n-1）d/4+x ⑤ 验算未受载荷的绷簧高度H与绷簧圈直径D的比值是不是满意H / D≤2 2.橡胶减振器规划 ① 确认橡胶资料的厚度d； d=x Ed /δ ②确认所需求的面积S S=P/ δ X-最大静态压缩量 Ed –橡胶的动态弹性模量 δ-橡胶的答应负载,kg/cm2 P-机组分量,kg 五、阻尼减振 1、阻尼减振原理 金属薄板受激起振荡而发生噪声，金属薄板自身的阻尼很小，因而声辐射功率很高。下降这种振荡及噪声，遍及选用在金属薄板构件上喷涂或张贴一层高内阻尼资料，如沥青、软橡胶、高分子资料。当金属薄板振荡时，因为阻尼效果，一部分振荡能量变为热能，然后使得振荡和噪声下降。 五、阻尼减振 2、阻尼资料 ⑴基料： 如沥青、橡胶、树脂等 ⑵填料： 如胀大珍珠岩粉、石棉绒、石墨、碳酸钙、硅石等 ⑶溶剂： 如汽油、醋酸乙酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯等 五、阻尼减振 3、阻尼减振办法 ⑴自在阻尼结构： 将必定厚度的阻尼资料粘合或喷涂在金属板的一面或双面构成阻尼层结构。 ⑵束缚阻尼结构： 在基板及阻尼资料上再附加一层弹性模量较高的起束缚效果的金属板。 ⑶ 距离自在阻尼结构： 在自在阻尼结构的底层板和阻尼层之间添加必定厚度的距离层。 阻尼层 基板 束缚层 自在阻尼结构 束缚阻尼结构

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