1、隔振理论的要素及隔振设计方法.pdf
隔振原理及机械设备的隔振方法课件
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阻尼的作用
在振动力 F的0 作用下，物体振动的垂向振幅
可由式（x 0 1－5）计算：
x0k[1(f/f0)2F ]2 042(f/f0)2
（1－5）
阻尼的作用在振动传递率曲线上看得很清楚，
在共振区内，阻尼可以抑制传递率的幅值，使物
体的振幅也不至于过大在非共振区，当 ＞
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3
积极隔振与消极隔振
一般采取以下措施来防止或减弱有害的机械 振动： • 消除或减小振源， • 切断及抑制从振源向外界的振动传递； • 防止振动物体或结构的共振。
中间一项就是振动隔离的问题。振动隔离的 目的是：防止机器设备的振动对建筑结构及环境 的影响；防止建筑结构或基础的振动对机器设备 的影响。前者为积极隔振，后者为消极隔振。
（1－4）
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振Байду номын сангаас传递率与隔振效率
从式(1—3)及(1—4)可以看出，振动传递率 T a 与频率比( f / )f及0 阻尼比（ ）有关，三者关系可画 成如图1—2所示的曲线
由图1—2可知：
• 当 f / f＝0 1时，传递率为极大，此时整个隔振系统 处于危险的共振状态；
• 当 f / f＝0 时2 ，传递率 T＝a 1，此时隔振系统无隔 振效果，但传递力也不放大；
• 当 f / f0＞ 2，传递率 T ＜a l，有一定的隔振效果，振 动传递率可按式(1—4)计算或从图1—2查出。
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图1－2 振动传递率曲线
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振动传递率与隔振效率
因此，要使隔振系统有效果，必须使 是f /说f0 ＞要获2得。满一意般的的隔处振理效方果法，是应取该为使2.5隔～振4.支5，承也系就 统的固有频率为振动力频率的 。
第十一章隔振
1 2D 2 1 2 2 2D 2
tan 2 p 2 p2
具体传递曲线两者完全一致
2
隔振原理
等效阻尼
2 阻尼对隔振效率有不利影响，周期振源时适用，复杂振源不一定
粘性阻尼是线性的，利于求解，还有很多非线性阻尼，能量等效
稳态响应： z Bsin pt
粘性阻尼作功：
Wd
cpB2
振幅越大， 阻尼消耗的能力越大
仪器与设备
工作原理： 被测物体振动时，传感器将感受的 运动信号转化为电信号，经放大后， 通过分析仪器显示
5
振动测试技术
传感器
感知和传输运动信号是测量系统的重要环节，传感器是核心装置
目前广泛使用的是电测传感器，可以将位移、速度、加速度和力等 物理量转化为电信号，便于传输、处理和存储
位移传感器、速度传感器、加速度传感器、力传感器，速度-位移，加速度-速度
2
隔振原理
主动隔振
运动方程：
m&z& cz& kz U sin pt
传递给设备的激振力变成两个， 弹簧+阻尼器，且相差90°
系统的稳态响应：
z Asin pt
弹簧力： 阻尼力：
kz kAsin pt cz& cApcos pt
其中：
A
As
1 2 2 2D 2
传递率：
U0
第十一章 隔振设计
1
概述
2
隔振原理
3
减振器设计
4
阻尼减振技术
5
振动测试技术
2
隔振原理
隔振
最好的办法是消除振源：载具的发动机，电子设备的散热风扇，不现 实
只能设备与振源隔离，使振动在传递图中减弱甚至消除 根据振源的不同，主动隔振与被动隔振 主动：设备本身在振动，将其与基础隔离，振动不传递到基础 被动：基础振动，将设备与基础隔离，振动不影响设备
隔振原理及机械设备的隔振方法
（1－7） （1－8）
可假定系统的初始条件
P (t ) v0 dt t M
0
物体的位移（t>0）及速度可用式（1－9）、（1－10） 表达：
x v0 sin(0 1 2t )
0 1 2 e t
0
（1－9） （1－10）) 1 2 e0 t
积极隔振与消极隔振
一般采取以下措施来防止或减弱有害的机械 振动： 消除或减小振源， 切断及抑制从振源向外界的振动传递； 防止振动物体或结构的共振。 中间一项就是振动隔离的问题。振动隔离的 目的是：防止机器设备的振动对建筑结构及环境 的影响；防止建筑结构或基础的振动对机器设备 的影响。前者为积极隔振，后者为消极隔振。
消极的冲击隔离
消极的冲击隔离如图1—3b所示，基础的脉冲位移由式 (1—13)表达：
U (t ) U 0 (-t<t<0) (t<-t,0<t)
（1－13）
物体的初始速度 v0 由式(1—14)表达： （1－14） 物体的位移与式（1－9）相同，隔离系数与式（1－12） 相同。 消极的冲击隔离和积极的冲击隔离的隔离原理是相同的， 为了达到一定的隔离效果，须选择较软的弹性支承并增大 系统的支承阻尼性能。
本章内容
隔振原理及机械设备的隔振方法 隔振器、隔振元件与隔振材料的分类及主 要性能 隔振器、隔振元件与隔振材料的选用 单双层隔振与浮筏隔振
隔振器、隔振元件与隔振材料的分类 及主要性能
从理论上说，凡是具有弹性的材料均能作为隔振 元件，但在实际工程应用上受到很多条件的限制， 例如能否大量供应，性能是否稳定，使用寿命长 短以及是否具有防水、防油、防火性能等。兹将 目前国内大量使用的隔振元件和隔振材料介绍如 下。
第十一章隔振
约束阻尼结构的设计
基本设计要点： 1、根据使用场合和激振情况，确定预期的减震目标 2、确定结构振型，找到应变加大的部位，进行约束阻尼处理 3、在结构重量、刚度许可的条件下，尽量采用对称夹心结构 4、依据相关公式，进行详细的参数设计
4
阻尼减振技术
阻尼减振的应用
振动和噪声控制的四种处理方法： 隔振、阻尼、吸收、封闭
3
减振器设计
橡胶减振器设计
简单形状直接得到 复杂形状先分解成 简单形状 再复合起来
金属弹簧减振器
搞清载荷后 查阅机械设计手册
3
减振器设计
重心和转动惯量
设备重心往往偏离几何对称轴 重心： 1、计算法，算出每个部件的重心和重量，进而计算整体的重心 2、称重法，先称出总重量，分别确定重心的x，y，z坐标
仪器与设备
工作原理： 被测物体振动时，传感器将感受的 运动信号转化为电信号，经放大后， 通过分析仪器显示
5
振动测试技术
传感器
感知和传输运动信号是测量系统的重要环节，传感器是核心装置 目前广泛使用的是电测传感器，可以将位移、速度、加速度和力等 物理量转化为电信号，便于传输、处理和存储 位移传感器、速度传感器、加速度传感器、力传感器，速度-位移，加速度-速度 电感型、电动型、涡流型、压阻型、压电型 压电：某些晶体材料在压力作用下会产生电荷，压电效应 压电式加速度计的工作原理： 基座固定于被测物体上，压电元件受到 惯性质量块的作用，由于压电效应在两 个电极上产生电荷，其大小与受力变形 成正比。 压电元件即是传感元件又是弹簧元件， 与质量块一起组成“质量-弹簧”传感器
综合损耗因子与 阻尼材料和厚度有关 垫高可增加变形 导致损耗因子加大
4
阻尼减振技术
隔振的原理及方法
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隔振基本原理
高频干扰往往振幅较小而频率高，它常会引起弹性元 件的纵向弹性共振。
在发生纵向弹性共振的情况下,负荷的弹性元件本身 则变成一个有分布参数的线性振动系统。隔振系统除有集 中参数的线性振动系统的一个固有频率ω0外，还有其他共 振频率ωk，这就是弹性元件的纵向弹性固有振动频率。所 以在设计隔振系统时，除考虑到集中参数的线性振动规律 外，还应注意不使主要的干扰频率与隔振系统的纵向固有 弹性振动频率相同，从而保证整个隔振系统在干扰力的作 用下能获得良好的隔振效果。
隔振基本原理及应用
隔振基本原理
主要内容
隔振的基本原理 ω和ρ对隔振效果的影响 隔振器的设计 高频、低频隔振
隔振基本原理
一、隔振基本原理
刚性基座对力 是1比1的传递过去的。它对 力 F不起放大或减小的作用。
隔振基本原理
一、隔振基本原理
隔振基本原理
一、隔振基本原理
隔振基本原理
二、ω和ρ对隔振效果的影响
当 阻 尼 忽 略 不 计 时
隔振基本原理
二、ω和ρ对隔振效果的影响
当 阻 尼 不 可 忽 略 时
隔振基本原理
二、ω和ρ对隔振效果的影响
隔振基本原理
二、ω和ρ对隔振效果的影响
隔振基本原理
三、隔振器的设计
积极隔振
消极隔振
高频振动干扰的隔离（100Hz以上） 中频振动干扰的隔离（ 6Hz以上至100Hz之间） 低频振动干扰的隔离（ 5Hz以下）
的一种方案
隔振基本原理
四、高频/低频隔振
低频振动的隔离
隔振基本原理
ＴＨＡＮＫ ＹＯＵ！
隔振基本原理
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四、高频/低频隔振
1、隔振理论的要素及隔振设计方法
采用隔振技术控制振动的传递是消除振动危害的重要途径。
隔振分类1、主动隔振对于本身是振源的设备，为了减少它对周围的影响，使用隔振器将它与基础隔离开来，减少设备传到基础的力称为主动隔振，也称为积极隔振。
2、被动隔振对于允许振幅很小，需要保护的设备，为了减少周围振动对它的影响，使用隔振器将它与基础隔离开来，减少基础传到设备的振动称为被动隔振，也称消极隔振。
隔振理论的基本要素1、质量m(Kg)指作用在弹性元件上的力，也称需要隔离构件(设备装置)负载的重量。
2、弹性元件的静刚度K(N/mm)在静态下作用在弹性元件上的力的增量T与相应位移的增量§之比称为刚度K=T(N)/6(m)。
如果有多个弹性元件，隔振器安装在隔振装置下,其弹性元件的总刚度计算方法如下：如有静刚度分别为K1、K2、K3・・・Kn个弹性元件并联安装在装置下其总刚度K=K1+K2+K3+・・・+Kn。
如有静刚度分别为K1、K2、K3・・・Kn个弹性元件串联安装在装置下其总刚度1/K二(1/K1)+(1/K2)+(1/K3)+(…)+(1/Kn)。
3、弹性元件的动刚度Kd。
对于橡胶隔振器，它的动刚度值与隔振器橡胶硬度的高低，使用橡胶的品种有关，一般的计算方法是该隔振器的静刚度乘以动态系数d,动态系数d按以下选取：当橡胶为天然胶，硬度值Hs=40-60，d=1.2-1.6当橡胶为丁腈胶，硬度值Hs=55-70，d=1.5-2.5当橡胶为氯丁胶，硬度值Hs=30-70，d=1.4-2.8d的数值随频率、振幅、硬度与承载方式而异，很难获得正确数值，通常只考虑橡胶硬度Hs=40°-70°。
按上述围选取，Hs小时取下限，否则相反。
4、激振圆频率3(rad/s)当被隔离的设备(装置)在激振力的作用下作简谐运动所产生的频率，激振力可视为发动机或电动机的常用轴速n其激振圆频率的计算公式为3二(n/60)X2nn—发动机(电动机)转速n转/分5、固有圆频率3n(rad/s)质量m的物体作简谐运动的圆频率3n称固有圆频率，其与弹性元件(隔振器)刚度K的关系可由下式计算：3n(rad/s)=VK(N/mm)=m(Kg)6、振幅A(cm)当物体在激振力的作用下作简谐振动，其振动的峰值称为振幅，振幅的大小按以下公式计算：A=V=3V—振动速度cm/s3—激振圆频率，3=2nn=60(rad/s)7、隔振系数n（绝对传递系数）隔振系数指传到基础上的力F与激振力F之比，它是隔振设计中一个主要要TO素，隔振系数按不同的隔振类型分别选取，一般选择围0.25-0.01，最正确选择围为0.11-0.04。
隔振设计手册 pdf
隔振设计手册 pdf隔振设计手册 PDF简介1. 背景介绍- 隔振设计手册 PDF是一份旨在提供隔振设计方案的手册，以帮助工程师和设计师解决隔振相关问题。
- 本手册收集了大量实际案例和经验总结，并提供了详细的理论知识和设计指南。
2. 隔振设计理论- 隔振的基本原理：通过减振、消能、分离等手段阻断振动或降低振动传递。
- 隔振的分类：包括主动隔振、被动隔振、有源隔振等多种形式。
- 隔振设计指标：包括振动传递率、自然频率、衰减比等重要参数。
3. 隔振设计步骤- 步骤一：确定振动源和隔振对象。
- 步骤二：分析振动源产生的频率和振幅特性。
- 步骤三：选择合适的隔振材料和隔振形式。
- 步骤四：计算和优化隔振系统的设计参数。
- 步骤五：进行隔振系统的实际测试和验证。
- 详尽的理论知识：手册提供了大量隔振设计的理论知识，可以帮助读者全面理解隔振原理和设计方法。
- 实例分析和案例分享：手册中包含许多实际案例和工程经验，读者可以通过这些案例了解到不同领域的隔振设计实施过程和问题解决方法。
- 设计指南和工具：手册提供了设计指南、计算方法和工程工具，可以帮助读者进行具体的隔振设计计算和方案选择。
5. 结论隔振设计手册 PDF是一本宝贵的资源，具备丰富的理论知识和实践经验，对于从事隔振设计的工程师和设计师来说，是一个必备的参考工具。
通过学习和应用手册中的内容，可以提高隔振设计的效率和质量，提升工程项目的可靠性和稳定性。
6. 使用隔振设计手册的建议- 注意理论与实践结合：手册中的理论知识是基础，但在实际设计中要考虑到具体情况，结合实践进行调整和优化。
- 多注意案例分析：手册中的案例分享是宝贵的经验之谈，可以帮助读者避免一些常见的设计错误。
- 善用设计指南和工具：手册提供了一些设计指南和工具，可以帮助读者快速进行设计计算和方案选择。
- 不断学习和更新：隔振技术不断发展，读者要保持学习的态度，关注最新的技术进展和研究成果。
- 推广：通过行业展会、技术论坛和网络平台等渠道宣传推广，使更多的工程师和设计师了解和使用该手册。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
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隔振理论的要素及隔振设计方法
采用隔振技术控制振动的传递是消除振动危害的重要途径。
隔振分类
1、主动隔振
对于本身是振源的设备，为了减少它对周围的影响，使用隔振器将它与基础隔离开来，减少设备传到基础的力称为主动隔振，也称为积极隔振。
2、被动隔振
对于允许振幅很小，需要保护的设备，为了减少周围振动对它的影响，使用隔振器将它与基础隔离开来，减少基础传到设备的振动称为被动隔振，也称消极隔振。
隔振理论的基本要素
1、质量m（Kg）指作用在弹性元件上的力，也称需要隔离构件（设备装置）负
载的重量。
2、弹性元件的静刚度K（N/mm）
在静态下作用在弹性元件上的力的增量T与相应位移的增量δ之比称为刚度 K=T（N）/δ（m）。
如果有多个弹性元件，隔振器安装在隔振装置下，其弹性元件的总刚度计算方法如下：
如有静刚度分别为K1、K2、K3…Kn个弹性元件并联安装在装置下其总刚度K=K1+K2+K3+…+Kn。
如有静刚度分别为K1、K2、K3…Kn个弹性元件串联安装在装置下其总刚
度1/K=（1/K1）+ （1/K2） + （1/K3） +（…） + （1/Kn）。
3、弹性元件的动刚度Kd。
对于橡胶隔振器，它的动刚度值与隔振器橡胶硬度的
高低，使用橡胶的品种有关，一般的计算办法是该隔振器的静刚度乘以动态
系数d，动态系数d按下列选取：
当橡胶为天然胶，硬度值Hs=40-60，d=1.2-1.6
当橡胶为丁腈胶，硬度值Hs=55-70，d=1.5-2.5
当橡胶为氯丁胶，硬度值Hs=30-70，d=1.4-2.8
d的数值随频率、振幅、硬度及承载方式而异，很难获得正确数值，通常只
考虑橡胶硬度Hs=40°-70°。
按上述范围选取，Hs小时取下限，否则相反。
4、激振圆频率ω（rad/s）
当被隔离的设备（装置）在激振力的作用下作简谐运动所产生的频率，激振力可视为发动机或电动机的常用轴速n
其激振圆频率的计算公式为ω=（n/60）×2π
n—发动机（电动机）转速n转/分
5、固有圆频率ωn（rad/s）
质量m的物体作简谐运动的圆频率ωn称固有圆频率，其与弹性元件（隔振器）刚度K的关系可由下式计算：ωn（rad/s）=√K（N/mm）÷m（Kg）
6、振幅A（cm）
当物体在激振力的作用下作简谐振动，其振动的峰值称为振幅，振幅的大小按
下列公式计算：A=V÷ω
V—振动速度cm/s
ω—激振圆频率，ω=2πn÷60（rad/s）。