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振动的危害及隔振原理

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01  振动


振动是指物体在平衡位置附近做往复运动,用于表征振动的量通常有加速度、速度或位移。

振动分为周期性振动(简谐振动)、随机振动和冲击。

简谐振动

随机振动

冲击



02  振动的危害(为什么要对设备进行隔振?)


① 振动及其产生的噪声会影响人们的居住环境、驾驶员的舒适性和测量设备的精度。

     

② 共振会造成建筑结构和设备的损坏,影响使用寿命。
        



03  隔振


隔振:是指隔离振动的传递路径,分为积极隔振和消极隔振。

积极隔振防止机器设备的振动对建筑结构及环境的影响,如旋转机械、破碎设备等。

消极隔振防止建筑结构或基础的振动对机器设备的影响,如机柜、电控箱、精密测量仪的振动隔离。


隔振原理-振动传递率T与隔振效率1-T

振动传递率T的含义:传到基础或设备上的力是原振力的百分之几。如果物体直接刚性固定在基础上,那么原振力就会全部传到基础上,此时传递率T=1。因此,只有当T<1时,才有隔振效果。

隔振效率1-T的含义:原振力被隔离掉百分之几。


 Fe/Fn = √2 时,T=1,发生共振。
☆ Fe/Fn > √2 时,T<1,有隔振效果。
☆ Fe/Fn < √2时 ,T>1,振动放大。


隔振原理-系统固有频率Fn

隔振器的刚度分为静刚度Ks和动刚度Kd,一般而言,Kd=(1.1~1.8)Ks。隔振系统的固有频率Fn仅仅与隔振器的动刚度Kd和隔振系统的质量M有关。

计算公式如下


隔振原理-控制振动的三个基本因素

隔振系统中控制振动及其传递的三个基本因素是:隔振器的刚度K、阻尼C/Cc及隔振系统的质量M

它们各自的影响如下:
刚度K—在隔振区起主要作用。一般而言,在隔振区,刚度越大,系统固有频率越高,隔振效果越差;刚度越小,系统固有频率越低,隔振效果越好。

阻尼C/Cc—在振动放大区起主要作用。高阻尼可以有效降低振动放大区内的振幅。

质量M—质量影响隔振系统的固有频率,质量越大,固有频率越低,隔振效果越好。




04  隔振器(俗称减振器)

       
隔振器是连接被隔振设备和基础的弹性元件,用以减少由设备传递到基础或由基础传递到设备的振动。隔振器最重要的两个参数:刚度K阻尼系数C/Cc

根据使用的材料不同,常见的隔振器有橡胶隔振器(或称橡胶金属隔振器)、金属隔振器、空气弹簧隔振器。 
 
     

隔振器(俗称减振器)—刚度

刚度指材料抵抗弹性变形的能力,一般用力和位移的关系曲线表示。


刚度种类:

1. 线性刚度(N/m)
Kx : 纵向刚度
Ky : 横向刚度
Kz : 垂向刚度

2. 扭转刚度(N*m/degree)
Cx : 绕X轴(转动)
Cy : 绕Y轴(俯仰)
Cz : 绕Z轴(横摆)


隔振器(俗称减振器)—阻尼

✓ 阻尼起到耗散振动能量的作用,将振动能量转化为热能,可以降低振幅。

✓ 阻尼种类:
• 滞后阻尼- 橡胶金属隔振器
• 摩擦阻尼- 金属隔振器
• 粘性阻尼- 液压隔振器

✓ 常用材料的阻尼如下表所示


声明:本微 信文章内容来自于公 众号:辽宁同泽减振器,原文名称:振动理论与技术。


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来源:汽车NVH云讲堂
振动旋转机械建筑理论材料控制
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首次发布时间:2024-11-16
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吕老师
硕士 28年汽车行业从业经验,深耕悬置...
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