橡胶隔振设计指导-精
橡胶空气弹簧隔振设计及性能分析
刘业刚·橡胶空气弹簧隔振设计及性能分析2021年 第47卷·53·作者简介：刘业刚（1987-），男，硕士，中级工程师，主要从事汽车非轮胎橡胶制品的研究开发工作。
收稿日期：2021-03-02橡胶空气弹簧是橡胶和帘线制成的弯曲气囊。
胶囊的双侧可以用两块钢板连起来，形成封闭，构成压缩空气室。
橡胶和帘线自身没有承重能力，通过填充在胶囊中的压缩空气进行支承。
它是依靠改变其中的压缩空气的压力来获得所需的刚性。
目前，对于橡胶空气弹簧的运用在中国已经十分成熟，尤其是在高精度仪器和工业设备以及车辆等方面的运用。
1 橡胶空气弹簧的工作原理橡胶空气弹簧是一种气压振动隔离仪。
在实现作用时间间隔内，位移变化不随环境载荷的添加而变动，即具备零压缩的特征。
橡胶空气弹簧作用时，里面充满高压气体(内部压力小于0.7 MPa)，出现一系列高压下形成的气体柱。
负载能力增大，从而使弹簧的缩短，内部的体积缩小，弹簧的刚性增大，里面的气体柱的有效承载面积增加。
当负载能力降低时，弹簧的长度会增大，内部空腔的体积会增加，弹簧的刚度将减弱，气柱在腔室中的有效承载面积将减小，弹簧的承重载荷能力将降低。
在空气弹簧的有效冲击下，空腔的高度，空腔的体积和空气弹簧的承载强度将正常而灵活的传递。
这是一种十分方便的隔振器[1]。
2 橡胶空气弹簧的设计与应用2.1 橡胶空气弹簧的设计（1）空气弹簧张力的大小多数取决于内部结构的形状和材料的不同。
在选择不同成分的橡胶时，我们橡胶空气弹簧隔振设计及性能分析刘业刚(青岛科技大学 高分子科学与工程学院，山东 青岛 266042)摘要：橡胶空气弹簧是气囊减振器,随着各种精密仪器的广泛应用，这些精密仪器的使用对外界环境的要求也越来越高。
在隔振方面，用橡胶空气弹簧进行隔振，减少了外界环境对各种精密仪器的影响。
本文具体剖析了橡胶空气弹簧的隔振设计和隔振性能，表明橡胶空气弹簧在一些高精度仪器、工业设备以及车辆上的一些隔振设计是合理可行的。
隔震设计指导
隔震设计指导随着城市化进程的加速和人们生活水平的提高，建筑物的安全性和可靠性成为人们关注的焦点。
在地震频发的地区，隔震设计成为保障建筑物安全的重要手段。
本文将从隔震设计的原理、方法以及实施过程等方面进行探讨，为读者提供一些有关隔震设计的指导。
一、隔震设计的原理隔震设计是通过在建筑物与地基之间设置隔震装置，将地震能量转化为热能、摩擦能等其他形式的能量，从而减小地震对建筑物的破坏。
隔震装置通常由隔震支座、隔震橡胶等材料组成，能够有效地吸收和分散地震能量，减小地震对建筑物的影响。
二、隔震设计的方法1. 建筑物的选择在进行隔震设计时，首先需要考虑建筑物的选择。
一般来说，高层建筑、桥梁、核电站等重要设施适合采用隔震设计。
而对于一些低层建筑、独立房屋等，由于造价较高，可以考虑其他的抗震设计方法。
2. 地震动参数的确定在进行隔震设计时，需要准确地确定地震动参数。
这些参数包括地震波的峰值加速度、周期等。
通过对地震历史数据的分析和地震动监测站的观测，可以得到准确的地震动参数，为隔震设计提供依据。
3. 隔震系统的设计隔震系统的设计是整个隔震设计过程中最为关键的环节。
在设计隔震系统时，需要考虑建筑物的结构形式、地基条件、地震动参数等因素。
通过合理地选择隔震装置的类型、数量和位置，可以最大程度地减小地震对建筑物的破坏。
4. 结构的设计在进行隔震设计时，需要对建筑物的结构进行合理的设计。
结构设计应该充分考虑地震荷载的作用，确保建筑物在地震发生时能够承受地震荷载的作用，并保持稳定。
三、隔震设计的实施1. 隔震装置的安装在进行隔震设计时，需要将隔震装置安装在建筑物与地基之间。
安装隔震装置需要考虑装置的位置、数量、固定方式等因素。
安装过程中需要严格按照设计要求进行，确保装置的稳定性和可靠性。
2. 隔震系统的调试在安装完隔震装置后，需要对隔震系统进行调试。
调试过程中需要检查隔震装置的性能和稳定性，确保隔震系统能够正常工作。
3. 监测和维护隔震设计的实施并不意味着工作的结束，相反，监测和维护是隔震设计的重要环节。
橡胶隔振器的阻尼特性分析和优化设计
橡胶隔振器的阻尼特性分析和优化设计橡胶隔振器作为一种常用的隔振装置，在许多工程领域中起到了重要的作用。
其主要目的是通过利用橡胶材料的弹性和耐久性来减少振动和噪音传递，从而保护设备和结构的完整性和稳定性。
本文将对橡胶隔振器的阻尼特性进行分析，并提出优化设计的方法。
1. 橡胶隔振器的工作原理橡胶隔振器主要通过橡胶材料的弹性来减震，其工作原理可以简单概括为“弹性减振”。
当外部振动作用于橡胶隔振器时，橡胶材料会受到力的作用而产生变形。
由于橡胶材料的弹性特性，它可以吸收和储存能量。
当外部振动停止或减小时，橡胶材料会释放储存的能量，从而减少振动的传递。
2. 阻尼特性分析阻尼特性是衡量橡胶隔振器减振效果的重要指标之一。
它描述了橡胶隔振器对振动的吸收和耗散能力。
一般来说，存在两种阻尼方式：粘性阻尼和干摩擦阻尼。
2.1 粘性阻尼粘性阻尼是橡胶隔振器材料内部分子间的内摩擦所引起的，它是与振动速度成正比的阻尼力。
对于橡胶材料而言，其粘性阻尼通常较小，主要是弹性阻尼起主导作用。
粘性阻尼的大小可以通过阻尼比来衡量。
阻尼比的定义为阻尼力与临界阻尼力之比。
较大的阻尼比意味着较大的粘性阻尼，从而可以提供更好的振动控制效果。
2.2 干摩擦阻尼干摩擦阻尼是指橡胶材料表面与接触体之间发生的相对滑动所产生的阻尼力。
这种阻尼力主要与橡胶材料表面的摩擦系数和接触体之间的压力相关。
干摩擦阻尼相对于粘性阻尼而言，具有较大的阻尼力，因此可以提供更好的振动控制效果。
3. 优化设计方法为了优化橡胶隔振器的阻尼特性，需要从以下几个方面进行设计和改进。
3.1 材料选择橡胶材料的选择对于隔振效果至关重要。
一般来说，橡胶材料应具有较好的弹性特性和耐久性，以保证其长期稳定的工作能力。
同时，根据具体的工程需求，可以选择具有较高或较低摩擦系数的橡胶材料，以实现不同的阻尼效果。
3.2 结构设计橡胶隔振器的结构设计也对阻尼特性有一定影响。
设计人员可以通过调整隔振器的形状、尺寸和刚度来改变其振动响应特性。
橡胶振动减震件的设计与优化
橡胶振动减震件的设计与优化一、引言橡胶振动减震件是一种广泛应用于工业设备中的振动减震装置，在某些需要较好的减震效果的场合，尤其是表现在振动频率范围较宽、荷载变化较大的工况下，橡胶振动减震件凭借其较高的能量吸收能力和可塑性被广泛采用。
本文旨在探讨橡胶振动减震件的设计和优化，帮助工程师们更好地理解振动减震装置的机理，并提出一些设计和优化建议，以实现更好的减震效果。
二、橡胶振动减震件的机理橡胶振动减震件是由橡胶材料和金属材料组成的复合材料，其减震机理可以归纳为以下几点。
1、降低共振频率橡胶材料具有较为柔软的弹性特性，可以降低设备的共振频率，从而有效地减缓设备振动幅度，防止共振破坏。
2、吸收振动能量橡胶材料可以将振动能量转化为内能，从而吸收振动能量，减缓设备振动。
3、消除冲击橡胶材料有良好的阻尼特性，可以消除设备的冲击，避免冲击对设备造成损伤。
4、缓解振动干扰橡胶材料还可以缓解设备产生的振动干扰，保护其他设备不受振动影响。
三、橡胶振动减震件的设计与优化橡胶振动减震件的设计需要考虑以下几个方面。
1、材料选择橡胶振动减震件的材料选择是一个关键性问题。
一般选用的橡胶材料有天然橡胶、合成橡胶、丁腈橡胶等。
同时，还要考虑金属材料的选择，如碳钢、铝合金等。
2、尺寸选择橡胶振动减震件的尺寸选择也是一个比较重要的问题。
一般需要根据设备的质量、振动频率、振幅和工作环境等参数进行合理的设计，以确保减震效果较好。
3、形状设计橡胶振动减震件的形状设计也是一个比较重要的问题。
其设计需要考虑到多个方面，如橡胶减震元件的外形、橡胶硬度、橡胶内空隙等因素。
4、安装方式橡胶振动减震件的安装方式也是一个比较重要的问题。
其安装方式需要考虑到设备的操作要求以及橡胶振动减震件的负载能力，以确保设备能够正常运行。
四、橡胶振动减震件的优化橡胶振动减震件的优化主要是针对其材料、形状和尺寸等方面进行的。
1、材料的优化在选择橡胶材料时，可以考虑采用新型智能材料或高性能阻尼材料等，以提高减震效果。
一种橡胶隔振器的设计方法
一种橡胶隔振器的设计方法在很多机械设备中，噪音和振动是一个很大的问题。
为了降低振动和噪音对设备和用户的负面影响，工程师通常会设计橡胶隔振器来减少这些现象。
接下来本篇文章将会详细介绍橡胶隔振器的设计方法。
首先，橡胶隔振器设计的第一步是确定需要隔振的对象的重量以及振动的振幅和频率。
因为橡胶隔振器的主要作用是减少振动，因此准确的测量这些参数至关重要。
在实际情况下，重量和振动情况的不同会导致隔振器的设计不同。
第二步，选择适当的橡胶材料。
在设计隔振器时，选用适当的橡胶材料很重要。
通常使用天然橡胶和合成橡胶来制作隔振器，这两种材料可以根据需要进行调节硬度。
第三步，确定隔振器应有的阻尼比。
阻尼比是隔振器在减少振动的能力和维持稳定性之间的平衡点。
在选择阻尼比时，需要确定隔振器的应用场景以及可接受的振动水平。
第四步，设计隔振器的稳定性。
稳定性是隔振器的另一个重要指标。
隔振器的稳定性决定了它能否在不同环境中正常工作。
例如，当橡胶隔振器安装在一个有较强的震动环境中时，如果隔离器的稳定性不足，则隔离器可能发生位移或脱落。
第五步，设计隔振器的结构。
隔振器的结构是根据所需要隔离的对象的形状和外部环境的要求来设计的。
在设计结构时，应注意保持隔离器的弹性，可以根据实际情况来设计等间隔垫块、盘形隔振器等隔振结构来达到减振隔振的目的。
在保持隔振器弹性的同时，还应该关注隔振器与其他部件的连接方式，特别是铆钉和螺丝连接的方式，这可以使隔振器更加牢固，并防止出现“失血”现象。
在橡胶隔振器的设计中还有一些其他的考虑因素，例如隔振器的预压和安装方式等。
为了确保隔振器能够正常工作并达到预期效果，工程师需要对隔振器进行全面的测试和验证，以发现可能存在的问题及时解决。
数据分析是将数据转化为有意义的信息和洞察力的过程。
在业务场景中，数据分析对于决策和策略制定有着重要的作用。
通过对数据进行收集和分析，可以推断出关键性的信息，了解产品或服务的存在的问题并尝试解决。
橡胶隔振基础施工技术方案
橡胶隔振基础施工技术方案一、叠层橡胶隔震技术工艺原理隔震技术是在基础结构与上部结构之间设置隔震层，使上部结构与地震动绝缘，从而保护上部结构不受地震破坏。
目前，隔震层通常由橡胶支座和阻尼装置构成，一般设置在基础与上部结构之间，这种技术又称基础隔震技术。
隔震技术适用于各种结构型式，从钢筋混凝土结构到钢结构，从普通住宅到大跨度结构，从建筑到桥梁，适用性极广。
隔震结构体系通过设置隔震层，将结构分为上部结构、隔震层和下部结构三部分，地震能量经由结构传到隔震层，由隔震层的隔震装置吸收并消耗主要地震能量后，仅有少部分能量传到上部结构。
隔震层的设置改变了上部结构的周期，降低了结构的地震反应，确保上部结构在大地震时仍可处于弹性状态，或保持在弹性变形状态的初期状态。
正是隔震技术才使得人们能够在大震时安全，在小震中震时安心，超前地实现抗震规范要求的“小震不坏、设防烈度可修、大震不倒”的三个设防水准。
二、叠层橡胶隔震技术特点叠层橡胶垫基础隔震体系的隔震层是由若干个隔震器所组成。
隔震器包括叠层橡胶垫和阻尼器，分普通叠层橡胶垫、铅芯橡胶垫和高阻尼橡胶垫。
这种隔震体系的周期长、阻尼比大，隔震效果明显，尤其采用后两种隔震器，不需再另外附加阻尼器，便于施工。
叠层橡胶隔震支座施工技术主要特点：1、能明显有效地减轻结构的地震反应。
采用隔震技术的结构在强震作用下其地震反应只有传统抗震结构的1/6~1/3。
强震作用下，隔震结构能够很好地保证自身安全。
2、能确保结构安全。
在地面剧烈震动时,上部结构仍能处于正常的弹性工作状态。
结构内部的财产以及人员安全得以保证。
3、房屋造价不明显提高：对我国已有的隔震结构调查显示，虽然隔震装置需要增加造价(约5%)，但建筑总造价不明显提高，在高烈度区还能节省房屋造价。
4、隔震结构无需特别维护。
隔震支座的使用寿命在60年以上。
5、上部结构设计限制小。
由于上部结构地震作用已经很少,使地震区的建筑及结构设计从过去很多严格的限制中解放出来。
隔振理论的要素及隔振设计方法
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=1.4-2.8d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）×2πn—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÷ωV—振动速度cm/sω—激振圆频率，ω=2πn÷60（rad/s）7、隔振系数η（绝对传递系数）隔振系数指传到基础上的力F T与激振力F O之比，它是隔振设计中一个主要要素，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，最佳选择围为0.11-0.04。
建筑橡胶支座隔震应用技术规程
建筑橡胶支座隔震应用技术规程一、概述建筑橡胶支座是一种常用的隔震支座，广泛应用于建筑物和桥梁的隔震结构中。
它通过使用橡胶材料的优异隔振性能，降低地震产生的水平地震力和振动的传递，从而保护建筑物的结构和人员安全。
二、橡胶支座的分类橡胶支座可以根据其形状和结构特点进行分类。
常见的分类有平板型橡胶支座、球形橡胶支座、锥形橡胶支座等。
不同类型的支座适用于不同的工程条件和设计要求，需要根据具体情况选择合适的支座类型。
三、隔震设计原则1.确定隔震基层：在设计隔震结构时，需要首先确定合适的隔震基层，通常选择应变较大的橡胶材料作为隔震基层。
2.考虑地震力的传递：在隔震结构的设计中，需要考虑地震力的传递路径，通过合理设计支座的刚度和阻尼，降低地震力的传递。
3.控制隔震效果：隔震结构的设计应充分考虑地震作用下结构的响应，合理控制隔震效果，确保结构和设备的安全。
四、支座设计和安装1.支座刚度的设计：支座刚度需要根据设计要求和结构特点确定，刚度越大，隔震效果越好，但是也会增加结构的抗震需求。
2.支座阻尼的设计：支座的阻尼是影响隔震效果的重要参数，需要根据具体情况选择合适的阻尼设计方案。
3.安装要求：支座的安装应按照规范要求进行，确保支座的正确安装和稳定性。
五、橡胶支座的维护和检查1.定期检查：定期检查橡胶支座的状况，包括是否有损伤、老化等情况，及时修补或更换损坏的支座。
2.清洁保养：定期清洁支座表面的污物和杂物，防止其积聚影响支座的性能。
3.加固和修复：当支座存在损伤或老化现象时，应及时采取加固和修复措施，确保支座的正常使用。
六、橡胶支座的应用范围橡胶支座适用于各类建筑物和桥梁的隔震结构中，特别适用于抗震要求较高的建筑物和重要设施，如地震烈度较高的地区的公共建筑、核电站、高速公路桥梁等。
七、结论建筑橡胶支座是一种非常重要的隔震技术，在地震工程中发挥了重要的作用。
通过合理应用橡胶支座，可以降低地震带来的破坏和损失，保护建筑物和人员的安全。
- 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。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
橡胶隔振设计指导
设计和选用的原则：
优先选用标准产品，对于一些有特殊要求而又无标准的产品，则可根据需要自行隔振
设计。
隔振设计主要流程：
1)输入：隔振系统固有频率和减振装置刚度的要求，输出：减振装置的形状和几何
尺寸；
2)输入：系统通过共振区的振幅要求，输出：阻尼系数或阻尼比；
3)输入：隔振系统所处的环境和使用期限，输出：橡胶的材料。
隔振设计原则：
结构紧凑、材料适宜、形状合理、尺寸尽量小以及隔振效率高。
具体设计和选用时，
还应注意以下因素：
1)载荷特点：确保支撑物的重心与支撑点中心重合，载重后的支撑面与基础面平行。
很多零件支撑大多采用几何对称布置，而设备的重心却往往偏离几何对称轴，设计时需将该偏差考虑进去。
在设计和选用减振器时，不仅要考虑总重量，还应考虑各支撑部位的重力大小，以确定每个减振器的实际承载量，使产品安装减振器后，其安装平面与基础平行。
2)减振装置的总刚度应满足隔振系数的要求。
此外，无论产品的支撑布置是否与几
何中心对称，均应使各支撑部位的减振装置刚度对称于系统的惯性主轴。
3)减振装置的总阻尼既要考虑系统通过共振区时对振幅的要求，也要考虑隔振区隔
振效率，尤其是在频率较高时对振动衰减的要求。
减振装置设计：
橡胶减振器是以橡胶作为减振器的弹性元件，以金属作为支撑骨架，故称为橡胶一金
属减振器。
这种减振器由于使用橡胶材料，因而阻尼较大，对高频振动的能量吸收尤为显著，当振动频率通过共振区时，也不至产生过大的振幅。
橡胶能承受瞬时的较大
形变，因此能承受冲击力，缓冲性能较好。
这种减振器采用天然橡胶，受温度变化大，当温度过高时，表面会产生裂纹并逐渐加深，最后失去强度。
此外，天然橡胶耐油性差，对酸性和光等反应敏感，容易老化。
近年来化工技术的发展，人工橡胶使其工作
性能大大提高，如有多种可在油中使用的改性橡胶，出现了使用温度可在 1 00 ℃以上的改性橡胶。
常用的橡胶减振器有 JP 型和 JW 型，性能基本相同，仅结构外形上有区别。
这两种减振器额定载荷范围是 45 ～ 157.5 N ，在常温和额定负荷下，垂直方向静压缩位移为1.2 ～ 2.0 mm ，其固有频率可查表求出。
硬度：用于减振装置的橡胶肖氏硬度范围为 30 - 700 胶的疲劳现象不明显。
实验表明，经 3 0 万次振动后，其弹性模量几乎没有变化。
温度：橡胶材料对温度比较敏感，在不同的温度下橡胶的弹性模量会发生变化。
当电子设备及其隔振系统的温度变化范围较宽时，尤其要注意当弹性模量改变时对隔振性能的影响。
橡胶材料的弹性模量通常是在常温下给出的，如果产品的环境温度交化较大，在计算弹性模量或刚度时，应将求得的参数乘上温度影响系数，，所得修正参数才是橡胶材料在实际环境中的性能参数。
．然后根据材料受温度影响的程度，判断其是否适应产品在不同环境中的使用要求。
形状系数：弹性模量与橡胶的相对变形和外形尺寸有关。
根据橡胶的使用状态，将其表面分为约束面与自由面。
约束面为加载面，在加载过程中，该面不变形；自由面是非加载面，该面在加载时产生变形。
约束面积与自由面积两者的比值称为形状系数。
相同的橡胶材料，形状系数不同其性才量也不同。
在实验中，将测量所得的与形状系数有关的弹性模量称为表观弹性模量。
形状系数越大，则橡胶的总硬度越大。
当橡胶减振器形状不太复杂时，其弹簧刚度可直接用计算方法求得。
当形状复杂时，一般是将其分解成若干简单形状，分别求出各简单形状的刚度值，然后组合成减振器的刚度。
橡胶减振器的选用原则为：①由电子设备的使用场合及运载工具，可以明确其所承受机械因素的性质和大小，如振动频率、加速度和冲击加速度等。
②由电子设备的使用温度条件，可以明确所需减振器的工作条件。
如一般橡胶减振器的工作温度为一
40 ～ 80 ℃。
过冷橡胶硬化，过热则橡胶软化。
③由电子设备的外形、尺寸、重量和重心位置等，可以决定布置减振器的位置，并确定支撑点（设备上固定减振器的点）数量。