体的惯性半径为 in = In/ m In ———绕 n 轴的转动惯量 ; m ———设备的质量 由此可算出该处理器对 X 轴和 Y 轴的惯性

  环境应力的作用 , 根据机械环境对设备的作用性 质 , 可将其分为 4 种类型 :

  2)周期性干扰 -碰撞和冲击 3)离心加速度 4)随机振动 2 .2 振动对电子设备产生的危害 在电子设备所处的机械环境中 , 各种各样的环境应 力的作用都可能会对设备的可靠性造成危害 , 其 中危害最大的就是振动 。 它所造成的危害主要 有以下两种 : 1)设备在某一激振频率下产生振幅很大的 共振 , 最终因振动加速度超过设备所能承受的极 限加速度而产生破坏 。 2)振动加速度引起的应力虽远低于材料在 静载荷下的强度, 但由于长时间振动使材料疲 劳 , 因此导致设备破坏 。

  系统的振动 特性受三 个参数的 影响 , 即质 量 、刚度和阻尼 。对于电子设备的振动和冲击隔 离来说 , 隔振系统的质量一般是指电子设备的质 量 , 而刚度和阻尼则由设备的支撑装置提供 。 用 于减弱振动传递的支撑装置称为隔振器 。 在工 程中 , 隔振器又被习惯地称为减振器 。 在机械环 境的作用下 , 在飞行器 、车辆和舰船等平台上 , 设 备及其内部的电子器件 、机械结构等都难以承受 振动的干扰 , 因此 , 采用减振器进行隔离就成为 减弱振动对设备干扰的一种主要措施 。

  某处 理 器需 要 安 装减 振 设 备 , 设 备 重 1 . 8kg , 质 量 接 近 均 匀 分 布 , 激 振 频 率 为 15 ～ 2000Hz , 工作环境和温度为 -55 ℃～ 70 ℃, 要求安 装隔振系统后隔振 效果达到 70 %以上 , 现以此 为例简要讨论一下其隔振系统的设计过程 。

  都会因它们的机动性而使设备受到强烈的振动 干扰 。 当然 , 避免振动的最好方法是消除振源 , 但通常是不现实的 , 比较可行的方法是采取一定的措施 将研究对象(例如设备或基础)与振源进行隔离 , 使振源传递给研究对象的振动得以减弱甚至消 除 。这种将研究对象与振源进行隔离的方法称 为振动隔离 。振动隔离(简称隔振)是振动控制 中应用最广的一项减振技术 , 即采用附加子系统 将振源与需减振的对象隔开 , 以减小振源对对象 的影响 。 在工程中 , 通常是针对不一样的振源将隔 振分为主动隔振和被动隔振 。 当机器或设备本 身是振源时 , 将其与支承平台隔离开 , 以减少它 对平台的影响 , 称为主动隔振 ;如果振源来自平 台运动 , 将设备与平台隔离 , 以减少对设备的影 响 , 称为被动隔振 。 3 .2 常用隔振器

  由于重心距安装平面的高度为 0 .02m , 考虑 到隔振器的刚度中心与安装平面有一定的距离 ,

  电子设备在运输和使用的过程中会受到各种 环境应力的作用 , 其中振动是最常见的一种应力 形式 , 它对电子设备的危害也最大 。电子设备能 否正常使用 , 电子设备的隔振设计是个十分重要 的环节 。 对于一个设计人员 , 了解振动对电子设 备的危害以及如何减弱这种危害 ———如何减振 就显得十分重要 。在电子设备的隔振设计中 , 金 属丝阻尼减振器这种目前较为新型的隔振器正 获得愈来愈广泛的应用 。

  摘 要 :金属丝阻尼减振器是目前较为新型的隔振器 , 其中钢丝绳隔振器愈来愈广泛地应用于电子设 备的隔振系统中 。简要说明了振动对电子设备的危害 , 并阐述了金属丝阻尼减振器的特点及其在电 子设备的隔振系统中的应用 。 关键词 :金属丝阻尼减振器 ;振动 ;危害 ;隔振 中图分类号 :TN103 文献标识码 :A

  收稿日期 :2003 -05 -27 作者简介 :刘栋(1973 -), 男 , 河北省三河市人 , 毕业于抚顺 石油学院机械系 , 助理工程师 , 研究方向为机械结构设计 。

  设备破坏的原因 , 除了零部件的设计 、制造 和装配质量不合格等以外 , 主要是在设计整机或 零部件时 , 忽视了环境条件的严酷度对设备造成 的影响 , 没有最大限度地考虑设备承受环境条件界限的 能力 , 或是振动的隔离系统设计不正确所致 。

  根据处理器的工作状态和结构特点 , 拟采用 的减振器只能安装在仪器底面 。由于仪器的质 量接近均布 , 设计时已确定用四个减振器按处理 器的几何形状对称安装 。 安装距离初步确定为

  设备内部易损零部件的位置 、允许承受的振 动量级 , 必要时 , 应获取易损件的固有频率 ;

  2)环境条件 机械环境 :设备的使用场所 , 振源的方向 , 激 振频率的带宽 , 最低频率和实际工况频率 , 位移 和加速度振幅 ; 气候环境 :温度上 、下限 , 湿度 , 盐雾 , 臭氧 , 太阳辐射等 ; 别的环境 :例如油污 、溶剂 。 3)减振器资料

  减振器的安装尺寸 , 许用载荷范围 , 推荐的 安装方法 , 静刚度 , 动态性能(应与频率 、载荷 、适 用温度等变化关系相联系), 阻尼比 , 寿命(包括 疲劳限度 、蠕变 、老化 、储藏期限等)以及使用 、维 护要求 。 3 .3 .2 设计流程

  目前 , 国内外隔振技术已日臻完善 。 在一般 情况下 , 只需根据振源特性及其参数 , 选定合适 的隔振器及其布置方式 , 然后审核其隔振效果 。

  隔振器的种类很多 , 其中应用最广泛的有 3 种 , 它们有着各自的特点 。

  1)橡胶减振器 :橡胶减振器是以橡胶作为 减振器的弹性材料 , 其特点如下 :

  取型和制造比较方便 ; 橡胶自身具有较大的阻尼 ; 阻尼比 D 随橡胶硬度的增大而增加 ; — 58 —

  受环境条件影响大 。 2)弹簧减振器 :以金属作为弹性 材料的减 振器称为金属弹簧减振器 , 其特点如下 : 材料的性能稳定 , 对环境条件反应不敏感 , 可在油污 、高低温等恶劣环境下工作 , 不易老化 ; 材料自身几乎无阻尼 , 容易传递高频振动 , 或者由于自激振动而传递中频振动 ; 水平刚度低 , 易晃动 , 不宜于精密设备的隔 振。 3)金属丝阻尼减振器 :利用金属丝间的摩擦 阻尼减振的减振器称为金属丝阻尼减振器 , 其特 点如下 : 既能减振隔振 , 又可减振缓冲 , 而且可以消 除一般金属隔振器所存在的高频驻波问题 ; 所占的几何空间小 , 故必要是时可采用多级 减振装置 ; 具有软化刚度特性 。 振动幅值愈大 , 其刚度 愈软 , 故隔振系统的共振频率就愈低 , 这样 , 隔振 效果就愈显著 ; 不怕酸 、海水 、油等侵蚀 , 不会燃烧 , 也不会 老化 , 适用于温差大(-73 ～ 260 ℃), 腐蚀性强 , 真空度高等恶劣环境 ; 使用寿命长 。 由于橡胶减振器对环境要求较高 , 需经常更 换 ;金属弹簧减振器由于水平刚度低 , 易晃动 , 不 宜于精密设备的隔振 , 而金属丝阻尼减振器能在 一定程度上克服这两种减振器的缺点 。 电子设 备正常的情况下都属于精密设备, 易受振动的影 响 , 工作环境常常比较恶劣 , 因此金属丝阻尼减 振器较前两种减振器更适合一些电子设备的隔 振。 3 .3 隔振系统的设计 当电子设备采用减振器隔振时 , 通常是将一 台设备看成一个质量 , 此时设备与减振器所组成 的力学模型就是一个单质体多自由度隔振系统 。 3 .3 .1 设计资料 1)设备的物理数据 设备的外形结 构 、安 装图及相 应的安装 尺 寸; 设备的重量和重心位置 ; 设备可承受的振动量级以及要达到的 隔振效率 ;

上一篇：减震器的效果是什么 下一篇：隔振器的主要用途是什么？隔振器的