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）隔振隔振目的 机械设备本身为振源，为减少振动对周围环境的影响，即减少传给基础的动载荷，将机械设备与基础隔离开来 振源来自于基础运动，为了使外界振动尽可能少地传到机械设备中来，将机械设备与基础隔离开来力学模型运动微分方程： tFKxcmsin“011稳态解： tBxsin稳态解振幅 B 与相位角 的计算公式如下：2201ZKFB 2201Zr（简谐激励下的受迫振动） （偏心质量回转引起的受迫振动）2arctg运动微分方程：xKcxm1“1tUCtcossin式中 21CK1artg稳态解： tBxsin考 核指 标传给基础的动
2、载荷幅值： 201ZFT 传给机械设备的位移幅值： 221ZU主要考核内容说 明传给基础的动载荷： 1xCKTttBcossin1i221tFTi0主要考核传给给基础的动载荷幅值 ，相位角 、 无关紧要0TF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（例如精密机械、仪器、仪表等）以最大加速度 运动时，其零部件承2B受的惯性力 （设备的质量为 ）对机械设备的性能、强度或刚度2Bmm等是否受到影响T1CxmF0sin t u=Um1x0FTA221ZUBTA2221Z当忽略小阻尼影响（ ）时：02TA 当忽略小阻尼影响（ ）时：02TA绝 对传 递系 数绝对传递系数只与系统的
3、结构参数（质量、阻尼、刚度）有关，与外激励的性质无关，所以，确定系统在传递简谐激励、非简谐激励、随机激励过程中，绝对传递系数都是一样的设 计思 想（1） 从绝对传递系数公式中看出：在小阻尼情况下，无论阻尼大小怎样变化，只有频率比 时，才有隔振效果，即Z1AT（2） 当 时，从绝对传递系数 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加入阻尼ZAT（3） 当 时，随着频率比的增加，隔振效果将更好；但当 时，随着频率比 Z 的增加，隔振效果的改善已不显著；当 ，随着频率比的2 5Z 0Z增长，隔振效果的改善已变得微小。所以，设计中频率比 Z 常在 210 的范围内选取，最常用
4、的频率比选取范围为 35设计条件在已知机械设备总体质量 和激振圆频率 的条件下，可根据要求的隔振1m系数 进行隔振器的动力参数设计。如果还知道激振力幅值，可根据基础AT所能承受的动载荷进行隔振器的动力参数设计在已知机械设备或装置的总体质量 和支承运动圆频率 的条件下，可根1m据隔振系数 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，AT可根据机械设备允许的运动位移幅值进行隔振器的动力参数设计频率比的选择AZ1一般选择范围： 102Z01.25.A最佳选择范围： 534隔振弹簧总刚度及刚度分配隔振弹簧总刚度： （N/m）211mK刚度分配原则：隔振弹簧对隔振物体质心的支承力矩之和等于零。
5、如果弹簧刚度对称布置在隔振物体质心两侧，并联弹簧共 N 个，则一只弹簧的刚度： （N/m） N/1同理：如果各组弹簧的支承力臂（对隔振质心）不等，则根据上述原则，各组弹簧总刚度不等，这样将有两种分配办法，一是采用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；其次是采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 核指 标瞬时最大运动响应： B73max式中 2201ZKF瞬时最大相对运动响应： 0max73式中 221ZU说 明当 时 ， 如 果 单 纯 从 隔 振 观 点 出 发 ， 阻 尼 的 增 加 会 降 低 隔 振 效 果 ， 但 工
6、 程 实 践 中 常 遇 见 外 界 突 然 冲 击 和 扰 动 ， 为 避 免 弹 性 支 承 物 体 产 生 过 大 振 幅 的 自 由 振2Z动 ， 常 人 为 地 增 加 一 些 阻 尼 以 抑 制 其 振 幅 ， 且 可 使 自 由 振 动 很 快 消 失 ， 特 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 。 在 此 范 围 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
7、 平 衡 扰 动 力 在 低 频 时 都 很 小 ， 其 次 ， 隔 振0.5系 统 受 扰 动 后 常 以 较 快 速 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 上稳态响应系数运动响应系数： 221ZBTSM 相对传递系数： 2201ZUTR辅助考核内容设计思想为防止机体 和基础相互碰撞（包括机体与基础或与固定在基础上六个方向所有物体的碰撞） ，机体 和基础间的最小间隙应大于二倍 或 。m 1mmaxB为防止机体 跳离隔振弹簧，弹簧的
8、静压缩量应大于 或 ，弹簧的允许极限压缩量 应大于二倍 或 ；非压缩弹簧相对允许变形量1 maxBj axBm应大于二倍 或ax隔 振 弹 簧 设 计 参 数 的 确 定弹簧的最小、工作和极限变形量分别为： 弹簧的最小、工作和极限变形量分别为：m12.0B ax12.0axn mnj Bj与之所对应的力分别为： 与之所对应的力分别为：11KPnn1 11KPnn1jj jj注：1、符号意义： 激振力幅值，N； 支承运动位移幅值，m； 激振力或支承运动的圆频率，rad/s； 简谐激励稳态响应幅值，m； 0FU隔振弹簧在数值为 的静力作用下的变形量， ，m； 支承简谐运动，隔振物体与基础相对振动（ ）R 的振幅，m； SB 10/KFBS0 ux系统的固有频率， ，rad/s ； 频率比， ； 阻尼比， ；n12/nZn/nC2/12、一次隔振指的是经一级弹簧进行振动隔离、隔振系统（如力学模型所示）是一个二阶单自由度系统。PjnP1 j n
