汽车用橡胶减振材料及制品的应用与发展
汽车用橡胶减振材料及制品的应用与发展
王雪飞 杨军
摘 要:本文概述了汽车用橡胶减振制品的材料技术和产品的应用和发展情况。
关键词:汽车 减振 橡胶制品 橡胶
伴随着汽车制造工业高性能技术的高速发展,汽 车技术的发展一方面谋求汽车的使用经济性,同时,也正在改善汽车的舒适性、安全性。这就从减振、噪 音、舒 适性和行使稳定性的角度,对橡胶减振元件提出了更高的要求。
与其他减振制品相比,橡胶减振制品具有以下优点 [1] :
(1)形状自由度较大;
(2)可在 X、Y、Z 方向上旋转,具有六方向弹簧作用:
(3)具有适度的阻尼性能,可在低频~高频的范围内加以利用;
(4)同时具有减振、缓冲、隔音等多样性能;
(5)冲击刚度大于动刚度,动刚度大于静刚度,有利于减小冲击变形和动态变形。
汽车的振动现象十分复杂,最明显的振动是悬挂弹簧装置支承的簧上质量的固有振动。因此,减
振橡胶制品主要用于控制汽车振动和噪声及改善汽车操纵稳定性,一般置于汽车发动机机架、压杆装置、悬挂轴衬、中心轴承托架、颠簸限制器和扭振减振器等部位,以 改善汽车的安全性和舒适性。
1.橡胶材料性能要求及发展方向
由于汽车的车轮、车型、车种以及悬挂机构不同,减振橡胶元件的种类也各不相同。用橡胶材料作为减振材料的优点在于 [2] :
(1)橡胶是非压缩材料,具有良好的阻尼特性,其泊松比接近 0.5,在弹性范围内的相对滞后值可以达到 10~65%,动 、静 模数之比为 1.5左右。
(2)橡胶的弹性变形比金属大的多(可达10000 倍以上),而 弹性模数比金属的小得多(为1/700
到 1/4000);
(3)形状能自由选择,可自由选择三个方向的弹簧常数比;
(4)容易与金属牢固地粘合成一个整体,可使减振橡胶件体积变小,重量减轻,且支承方法也简单化。
(5)橡胶的声速为 40~200m/s,钢的声速却为 5000m/s。
因此具有良好的减振、隔音和缓冲性能 [3] 。减振所用橡胶的品种很多,主 要以天然橡胶和丁苯橡胶为主,为改善减振制品的耐热性,也使用丁腈橡胶(NBR)、氯 丁橡胶(CR)、丁 基橡胶(IR)、三元乙丙橡胶(EPDM)等。通常针对不同的应用环境和使用要求,选 用不同的橡胶材料或将几种橡胶共混以及采用某些改性方法来提高橡胶材料的某一项和几项性能。
1.1 低动倍率、高阻尼性能
理想的橡胶减振制品应具有以下功能 [1] :
(1)支撑功能:为支撑要求重量的物体,必须确保足够的静态弹簧常数 Ks; (2)减振功能:相对要求的频率,应具有足够低的动态弹簧常数 Kd;
(3)防振功能:为了控制共振(不可避免的)时的传导率增幅,所以应具有足够的高阻尼性。
在所要求频率下的动态弹簧常数 Kd 和静态弹簧常数 Ks 的比值,称之为动态比例因子。这一比值愈小,减振性能愈好,但通常是 Kd/Ks>1。为了减小动态比例因子,从橡胶配合方面或材料方面也可加以探讨。在提高防振功能上,采用高阻尼材料是有效的。对通常的硫化胶来讲,随着 Ks 的增加,Kd 不可避免地会出现增大的倾向。因此,从Kd 和 Ks 两者兼备的观点对橡胶的配合加以探讨是十分必要的。
NR 的特点是动态比例因子比其他橡胶低,所以天然橡胶应用最广泛。在 天然橡胶胶料中当增加炭黑用量时就可达到高阻尼化,但 同时也会使动倍率上升;而 增大硫黄用量时动倍率就会降低,但同时也会使阻尼下降。从橡胶配合方面已有很多探讨工作。有专利介绍,在天然橡胶中配合 60%溴化丁基橡胶,添加六甲撑四胺,作为改性酚醛树脂固化剂。与添加前相比,虽然硬度和静态弹性模量有较大的增加,但 动倍率处于同等水平以下,而且损耗系数增大,并达到了高阻尼化。在天然橡胶/聚氯乙烯为 60/40(份)配合中,当作为两成分填充体系添加滑石粉(SiO2十
Mg0)或陶土(Si02 十 A1203)时,就可达到低动倍率、高衰减化。在相对氯丁橡胶的炭黑配合体系,当 添加有碳化硅(须晶)或氮化硼(为粉末状,在表面有许多锐角的角或凹凸状)时,就可达到低动倍率、高阻尼化,而且损耗系数对温度的依赖性也比较小,可 获得在宽广温度范围内稳定的特性 [1] 。
此外利用橡胶材料的共混技术改善橡胶的动态性能的还有: Wang Xiaorog 等人 [4] 采用聚(芳香烯烃-co-马来酰亚胺)共 聚物与马来酸化的烷基烯烃和烷基双胺在充分干燥的条件下形成聚烯烃接枝聚(芳香烯烃-co-马来酰亚胺)共聚物,将 这种材料和橡胶混合可以制备高阻尼材料;
Kentaro 等人 [5,6] 由芳香乙烯基单体和丁二烯共聚物形成的减振用绝缘橡胶材料具有很好的防止振动和防止噪音的特性,同 时这种材料还具有很好的屈挠疲劳性能。Toshiaki 等人 [7, 8]采用不能硫化的异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物和可硫化的溴化对甲基苯乙烯-异丁烯共聚物的混合物以比例 80:20 到 25:75 配制成的共混橡胶材料,在 应用到减振橡胶配方中时材料的损耗因子 Tanδ大于 0.5,同时在-30℃到 20℃的范围内损耗因子 Tanδ的变化小于 0.5,使材料不仅具有很好的减振性能,而 且还具有很好的减振稳定性,同 时材料还有很好的耐氧化和耐臭氧化性能;Masashi 等人 [9] 采用溴化乙烯基共聚物橡胶(Br 含量 0.2~5%)和 NR 以及异丁烯橡胶制成的减振橡胶材料具有很好的耐热老化、拉 伸疲劳性能和臭氧裂解性能,在 90℃条件下处理1000 小时后拉伸强度保持 62%,压缩永久变形保持 39%; Okada 等人 [10] 采用不饱和的乙烯、芳香族烯烃、非 共轭烯烃以一定比例形成的不饱和共聚物制成的橡胶共混物使得减振橡胶在力学性能、耐热性、耐老化性能、减振性能、振动性能消失和耐屈挠疲劳性能上都具有很好的性能。
2. 耐热性能
为保证制品的耐久性,在减振橡胶的配合设计上,必 须考虑的一点是随时间老化的性能保持性,将橡胶的耐热温度从目前的 l00℃提高到150℃,将 来还要用超耐温(300℃以上)和可变弹性常数橡胶制备减震制品 [1,11] 。减 振橡胶随时间老化的原因来自于多方面,但主要的还是热氧、动态疲劳、臭氧等老化现象。其中,热的影响在减振橡胶使用环境变化中是主要的因素之一。
改善天然橡胶类材料的耐热性,常采用以下方法:
(1) 交联形态的最佳化 [1] :对交联形态最佳化的减振橡胶来讲,出 于物性和加工性能两方面的原因,多数场合是采用硫黄进行交联的。为了提高硫黄交联体系的耐热性,有 必要选择可获得单硫化物体系交联形态的硫化体系。但 由于单硫化物体系的交联形态会使减振橡胶的耐疲劳性交差,所以如何兼备耐热性和耐疲劳性,这在改善天然橡胶类材料的耐热性上是十分重要的,配方上大多采用半有效硫化体系。
(2) 防老剂的选择 [1] :由于减振橡胶是在动态下使用的,它的老化(氧老化、臭氧老化、和疲劳老化)远比静态时严重得多,各老化因素不仅单独作用,还 以各种各样的耦合形式对橡胶施加作用,如机械方面的影响因素(载荷、振动条件等)常常有大气中的氧、臭 氧和光等参与作用,还有热(温度)也参与作用,从 而将导致橡胶的发粘(切断交联)硬化(交联的进行)或者龟裂及裂纹等现象发生,所 以防老剂的使用及其配合十分重要。
(3) 共混胶的应用等。以改善臭氧性为目的在天然橡胶中混合30%左右的EPDM 是常见的方法,但在改善减振橡胶的耐热性时,主要用的以SBR、EPDM 为主的 IIR 等。Nishiue Takeshi 等人 [12] 使用天然橡胶、含有不饱和键的顺丁橡胶、以及碳原子数大于4 的含有-OH 基团有机酸的金属盐,和 一些其他的添加剂制成的减振器具有较好的耐久性和压缩永久变形性能,在
70℃压缩22 小时和在 40℃压缩 148 小时的压缩永久变形分别是 17.0 和 11.7%。O kada
Osamu [13] 采用 EPDM橡胶和 EAM 橡胶共混制得减振橡胶材料,发现材料具有很好的耐热性和耐油性。
3.疲劳性能
在橡胶制品中,多少都存在潜在的缺陷部位,这是由于制品在受到反复变形时,产生应力集中,引起结构和弹性的变化。因这种变化而产生的微小龟裂,再次受到反复变形时会加速增长,直至破坏。
Liu Lan 等人 [14] 利用蒙脱土的层状结构,制得 NBR 橡胶层状硅酸盐纳米复合材料,发现不仅可以显著提高材料的定伸应力、拉伸强度、撕裂强度等性能,而且可以显著降低高结构炭黑的用量,改进交联网络的结构,从而使材料的疲劳生热显著降低,延缓疲劳破坏过程。
4. 抗蠕变性能
蠕变是指在一定的温度和恒定外力作用下,材料的形变随时间的增加而逐渐增大的现象,是一种随时间呈非线性变化的力学松弛过程。当橡胶减振器蠕变过大时,会引起橡胶减振器位置偏斜、干扰、挡块间距减小、非线性弹簧特性不当变化等情况。
橡胶的蠕变性能反应了材料的尺寸稳定性和长期的负载能力,有重要的实用性。橡胶蠕变除受负荷(或应力、变形)大小外,还受温度影响,温度远低于 Tg 时,蠕变很小,且很慢,短时间内只看到蠕变的起始部分,温度远高于 Tg时,蠕变很快,只能看到曲线右边向上升起的部分。由于蠕变过程中实验要持续很长时间,因此还必须注意蠕变(及其回复)过程中试样的结构是否发生了变化。
橡胶减振器的最大使用力应该考虑能够避免过度蠕变,设计时可从以下两个方面考虑 [15] 。
(1)注 意选择生胶的品种和硫化体系 [16,1 7] 。一般来说,天然橡胶、顺丁橡胶蠕变较小,丁苯橡胶、丁基橡胶较大。从配方方面,宜选用硬质炭黑和硫黄硫化体系。
(2)从使用条件方面考虑,温度的影响最大,所以严格控制温度是十分必要的。
2. 橡胶减振制品
汽车交通控制振动的途径和其它领域相同[18] :1)降低振源的激发力;2)将振动与激发源离开(隔振);3)缓和振动体的振动。橡胶减振主要用于后两个方面。
橡胶减振器具有许多优点 [2] :1)可以通过设计结构、调 整橡胶性能来满足对各个方向刚度的要求;2)兼具衰减和吸能两种能力,减振效果好,容易越过共振区;3)弹性模量比金属小得多,能够产生较大弹性形变;4)没有滑动部分,因此无磨耗,易于保养;5)重量轻,安装、拆卸方便。
当然,橡胶减振器也有一些缺点:1)高温低温性能不如金属;耐油性能不如金属;2)对于直射日光需要注意用薄膜遮蔽等;3)长期用于大载荷时弹性减弱。
2.1 发动机座 [1,18]
机座是支撑动力装置(发动机、变速机)的重要部件,除要求具有一定的减振特性外,还必须兼备有限制位移的功能。
发动机安装用橡胶减振配件,产品如发动机后安装垫、引擎前支撑、发动机螺钉接线索环等(见图 1、图 2、图 3、图 4、图 5、图 6)。
图 1 发动机后安装垫 图 2 发动机后安装垫B 图 3 引擎前支撑
图 4 发动机前悬置软垫总成 图 5 发动机后悬置软垫总成 图 6 发动机螺钉接线索环最近,为了进一步地提高舒适性和平稳性,已有许多采用液体封人式及电子控制式的实例。而且在汽车用减振橡胶中,也 有最有希望提高橡胶材料的耐热性的制品。
橡胶振动隔离垫的结构优化和减振效果测试
橡胶振动隔离垫的结构优化和减振效果测试
橡胶振动隔离垫是一种常用的减振装置,在工程领域中起到了重要的作用。它通过橡胶材料的弹性特性,将机械设备与地面之间的振动传递降低,有效减少了振动对设备和结构的损伤。本文将围绕橡胶振动隔离垫的结构优化和减振效果测试展开探讨。
首先,我们需要明确橡胶振动隔离垫的结构优化的重要性。结构优化可以提高振动隔离垫的性能和效果。首先,我们可以通过优化橡胶垫的厚度、形状和材料等参数来提高其减振能力。一般来说,增加橡胶垫的厚度可以提高其弹性,从而增加减振效果。此外,根据实际情况可以选择合适的形状和材料,以满足不同场景下的振动隔离要求。其次,结构优化还包括橡胶垫的布置方式和数量。合理的布置方式和数量可以提高整个系统的减振效果,减少振动传递。
为了验证橡胶振动隔离垫的减振效果,我们需要进行相应的测试。减振效果测试是评估橡胶振动隔离垫性能的重要手段。常用的测试方法包括频率响应测试、振幅衰减测试和冲击响应测试等。频率响应测试可以测量橡胶振动隔离垫在频率变化时的减振效果,进而得出其频率响应特性。振幅衰减测试可以测量振动传递时的能量损耗,评估橡胶振动隔离垫的减振性能。冲击响应测试则是通过模拟冲击负载,测量橡胶振动隔离垫的能量吸收能力和响应特性。
当然,为了更好地优化橡胶振动隔离垫的结构,我们还可以利用计算机辅助设计软件进行模拟分析。通过建立橡胶振动隔离垫的有限元模型,可以模拟不同工况下的振动传递特性,评估不同参数对减振效果的影响,并进行参数优化。有限元模拟可以提供更加直观和准确的结构分析结果,为优化设计提供科学依据。
除了结构优化和减振效果测试,我们还应该关注橡胶振动隔离垫的使用寿命和可靠性。随着时间的推移和振动的作用,橡胶材料会发生老化和劣化,从而影响振动隔离垫的性能。因此,定期检测和维护是必要的。同时,考虑到不同工况下的使用要求,可以选择耐热、耐寒、耐油等特殊材料来提高橡胶振动隔离垫的使用寿命和可靠性。
路面减振降噪技术及应用
路面减振降噪技术及应用
随着城市化进程的加快,交通拥堵和噪音污染问题日益严重。针对这一问题,路面减振降噪技术逐渐受到广泛关注和应用。本文将介绍路面减振降噪技术的原理及其在城市交通系统中的应用,并探讨其在未来的发展潜力。
为了解决城市交通系统中的振动和噪音问题,路面减振降噪技术应运而生。该技术的基本原理是通过在道路上应用不同的材料和结构,以吸收、分散和隔离车辆行驶时产生的振动和噪音。下面将具体介绍几种常见的路面减振降噪技术及其应用。
1. 空气减振降噪技术
空气减振降噪技术是一种主动控制技术,通过在路面下方放置气囊或减振器,利用气体的压缩和膨胀来减少车辆行驶时产生的振动和噪音。这种技术适用于高速公路、机场跑道等重要交通干线,能够有效降低噪音污染,并提升交通系统的运行效率。
2. 弹性材料减振降噪技术
弹性材料减振降噪技术是一种 passiv控制技术,通过在道路表面或下方使用弹性材料,如橡胶、聚氨酯等,来吸收和分散车辆行驶时的振动能量。这种技术不仅能减少振动和噪音的传播,还能提供较好的驾驶舒适性。目前,弹性材料减振降噪技术已广泛应用于城市道路、停车场等地区,取得了显著的效果。
3. 路面结构调整技术 路面结构调整技术是一种简单有效的降噪方法,通过调整和优化路面的结构布局,来达到减少振动和噪音的目的。这种技术包括改善路面材料、增加隔音屏障、设立噪音限制区等措施。此外,路面的平整度和排水能力也是降低噪音的重要因素。路面结构调整技术适用于城市道路、小区内部道路等地方,对改善周边环境噪音的影响具有显著作用。
除了上述几种常见的路面减振降噪技术外,还有许多新技术逐渐被引入并应用于城市交通系统。例如,光伏-声波混合减振降噪技术利用光伏板和声波传感器相结合,通过吸收太阳能并根据车辆行驶时的振动产生相应音波,实现减振降噪的效果。这种技术不仅能降低噪音污染,还能为城市提供清洁能源。
在未来,随着科技的不断进步和创新,路面减振降噪技术将迎来更广阔的发展空间。例如,智能化减振降噪系统的研发,可以通过实时监测、分析和处理噪音数据,实现精确的噪音控制和管理。此外,纳米材料的应用也有望进一步提升路面减振降噪技术的效果,使城市交通系统更加环保、绿色。
橡胶的谐振频率
橡胶的谐振频率
橡胶作为一种广泛应用的高分子材料,在各种工程和科研领域中均扮演着至关重要的角色。它的动态力学性质,特别是谐振频率,对于理解其在复杂环境中的行为至关重要。本文将深入探讨橡胶的谐振频率,从其定义、影响因素到实际应用,力求为读者提供一个全面而深入的理解。
一、橡胶与谐振频率的基本概念
橡胶,作为一种高分子聚合物,以其独特的弹性和机械性能而著称。谐振频率,又称自然频率,是物体在没有外力作用下自由振动时的频率。对于橡胶这类粘弹性材料而言,其谐振频率不仅与材料的刚度有关,还受到其阻尼特性的影响。
二、影响橡胶谐振频率的因素
1. 橡胶的化学成分与结构:不同的橡胶类型,如天然橡胶、合成橡胶等,因其化学成分和分子结构的差异,会导致其力学性能和谐振频率的不同。
2. 温度:温度是影响橡胶动态性能的关键因素。随着温度的升高,橡胶的刚度通常会降低,从而影响其谐振频率。
3. 加载频率:在动态加载条件下,橡胶的刚度和阻尼特性会随频率的变化而变化,进而影响其谐振行为。
4. 橡胶的老化与损伤:长时间使用或暴露在不利环境中,橡胶会发生老化和损伤,导致其力学性能的退化和谐振频率的改变。
三、橡胶谐振频率的测量方法
1. 振动测试:通过对橡胶样品施加振动激励,并测量其响应,可以获得橡胶的谐振频率。这种方法需要专业的振动测试设备和精确的数据分析技术。
2. 冲击测试:利用冲击力激发橡胶的自由振动,并通过传感器记录其振动信号,进而分析得到谐振频率。这种方法适用于大型橡胶结构或难以施加持续振动的场合。
3. 数值模拟:基于有限元分析(FEA)等数值方法,可以模拟橡胶在特定条件下的振动行为,并预测其谐振频率。这种方法具有高效、灵活的优点,但需要准确的材料模型和边界条件。
四、橡胶谐振频率的工程应用
1. 减振降噪:在汽车、飞机等交通工具中,橡胶被广泛用作减振器和密封件。了解橡胶的谐振频率有助于优化其设计,提高减振降噪效果。
T2R11空气悬架系统用前端橡胶衬套的设计开发
p L A S T I (S F E A T U R E S T2R1 1空气悬架系统用前端橡胶衬套的设计开发 大量运用橡胶减振元件是国内新品车型研发的一个趋势,也是体现车型技 术含量的一个亮点。简述了T2R11车型空气悬架系统用前端橡胶衬套的开发过 程,对衬套材料、产品结构及试验论证进行了简要的叙述和分析。 汽车橡胶减振元件主要用于汽 车各大总成之间的柔性联接.起到 防止振动和冲击的传递、改善各大 总成工作环境、延长总成寿命,提 高汽车舒适性等的作用。大量运用 橡胶减振元件是目前国内新品车型 研发的一个趋势.也是体现车型技 术含量的一个亮点。近年来.东风 汽车有限公司新车型大量使用的各 种推力杆系、空气弹簧、减振支座 等总成,其关键元件均为橡胶减振 元件,包括悬置、衬套、球铰、橡 胶气囊等等。本文对T2R11车型空 气悬架系统托臂梁前端橡胶衬套的 材料选择、产品结构设计及试验论 证进行了简要的叙述和分析。 1产品简介 T2R1 1车型某型底盘空气悬架系 统中有4种缓冲减振元件,包括前端 橡胶衬套(以下简称衬套)、中间橡胶 衬套、横梁橡胶衬套和橡胶气簧。 其中前端橡胶衬套通过轴销将车架 与空气悬架系统托臂梁的一端柔性 联接,衬套和空气弹簧共同将车架和 桥联接(参见图1),其作用是在 车辆行驶过程中,防止地面;中击力 的传递,起到垂直承载 缓;中、降 噪的作用。在行驶过程中,衬套承受 一定程度的径向恒载荷和冲击载荷, 并发生较轻微的扭振,在车辆转弯 ■东风汽车有限公司工艺研究所刘伟杨丹刘尚顺李箐 前端 气囊 (a) (b) 图1前端橡胶衬套道路试验后外观(a)及空气悬架系统示意(b) 或左、右车轮颠簸时,衬套也会出现 无论是性能、寿命还是价格均较为 小幅轴摆。 2产品的开发 2.1材料开发 衬套单位面积所承受的载荷要 比发动机橡胶悬置和驾驶室悬置所 承受的各种载荷大得多,动态应力 分布也较为复杂,所以橡胶材料应 具备高强度、高撕裂性、低压缩永 久变形性及优良的耐动态疲劳性。 从减振效果考虑.材料的阻尼因子 大些为宜.但过分追求该项指标会 使橡胶在动态工作环境下内部生热 过大.影响使用寿命,因此材料的 阻尼因子须适当。在减振橡胶材料 中,NR橡胶综合性能较好,具有较 高的机械性能和弹性,压缩永久变 形性能好、滞后损耗小、生热低、 耐撕裂、耐磨损、耐曲挠、耐疲劳 性能好等特点,同时具有较好的加 工性能,作为汽车减振橡胶材料, 理想,可作为衬套的首选材料。对7 种不同配方NR橡胶材料的物理机械 性能及阻尼性能进行了测试, 结果 见表1、表2。 从表1、表2的数据可以看出如 下结果。 a.材料D因为强调减振效果, 增大了阻尼因子.材料动态贮存模 量波动大,模量随温度升高下降 明显。可以预见.产品在使用过程 中,吸收冲击能量效果好,但温升 速率较快。温升较高,会加剧胶料 的老化,产品易早期失效。弹性模 量随温度升高而出现大幅度下降, 可导致产品刚度不稳定,偏离产品 理论设计值。另外,材料D的玻璃化 转变温度为一27。C,低温柔性差,存 在扯断强度及撕裂强度低、压缩永 久变形率大、耐热老化性能和耐臭 氧性能较弱等不利因素,影响了产 品的使用寿命,故材料D不适用。 2007年第4期 汽车52艺与材料AT&M l
34642780
28 科技动态
科技动态l 异戊二烯合成橡胶 I................... ............一 生产线试车成功
日前一次开车调试成功。该装置采用了国内
首台由软控股份大连天晟通用机械有限公司研制
的200大型挤压脱水膨胀干燥一体机。近5o天的
稳运行表明,异戊二烯合成橡胶各项技术经济 均 达到设计要求。
挤压脱水膨胀干燥一体机是大连天晟通用机
械有限公司研制的一项高技术专利产品,它是将 挤压脱水机和膨胀干燥机两台机器组合成一台机
器,完成合成橡胶的挤压脱水和膨胀干燥两个操
作工序。一体机的突出优点是可以大幅度缩减设
备投资成本,降低能耗和减少占地面积。 针对鲁华公司开发的顺式I,4—1聚异戊二 烯合成橡胶的生产工艺特点,大连天晟技术人员
进行了大量的应用试验,获得了重要的试验数
据,成功设计制造出大型一体机。该机种还适合 于易变色、易变性、易交联、易塑化的敏感胶种
的后处理工序。
异戊二烯合成橡胶是一种特别敏感的胶 种,在工艺处理上难度较大,我国近十年来一直
在进行技术攻关,但未能实现工业化生产。大型
一体机的研制成功是合成橡胶后处理装备领域的
一次技术突破。
中国橡胶助剂网》
反式异戊橡胶
在轮胎方面的应用需重视
反式异戊橡胶的分子结构为反式一1,4一聚异 戊二烯,又称合成杜仲橡胶、古塔波胶或巴拉塔 胶,与顺式异戊橡胶和天然橡胶是同分异构体。 中投顾问化工行业研究员常轶智指出,反 式异戊橡胶的用途十分广泛,它既是塑料,又是 橡胶,还可用作功能材料,不仅可作为特种橡胶 用于具有较高附加值的医用材料、形状记忆功能
材料等,还可作为通用橡胶用于制备轮胎和减震
制品等,具有节能减排和延长轮胎使用寿命等效
果。 据中投顾问发布的 ̄2010-2015年中国轮胎
行业投资分析及前景预测报告 显示,在汽车行
驶过程中,30%以上的油耗来自轮胎。其中,轮
胎滚动阻力是影响碳排放的主要因素之一,例
NVH材料在汽车中的应用
NVH材料在汽车中的应用
噪声、振动和舒适性是衡量现代汽车制造水平的综合性技术指标,特别是对于轿车而言,车内噪声状况更是衡量轿车档次的标准之一。近年来,世界汽车业各大整车制造企业和零部件企业对汽车NVH问题尤为关注。为了提高车辆的舒适性,各大汽车公司都对汽车的NVH水平制定了严格的控制标准,并将汽车NVH技术作为重要的研究方向。
众所周知,NVH是指Noise(噪声)、Vibration(振动)和Harshness(声振粗糙度),其中声振粗糙度是指噪声和振动的品质。由于声振粗糙度描述的是振动和噪声使人不舒适的感觉,因此有人称Harshness为不平顺性。振动可以引起噪声,噪声也可以引起结构共振.考虑到NVH产生的原因相同,且经常相互作用,故将其作为一个整体进行研究。
从本质上讲,汽车NVH技术的研究就是解决汽车的振动和噪声问题,这~研究不仅仅适用于汽车新产品的整个开发过程,而且适用于改进现有车型的乘坐舒适性。同时,由于汽车NVH特性的研究基本上是与汽车产品的整个设计、开发过程同步进行的,所以发现的问题可以及时得到修改,不必等到生产出样车之后,从而节省了大量的时间和资金。
噪声源、传播途径和接收者是噪声控制中须考虑的3个环节,研究各种声源的发声机理、控制和减少噪声的产生是根本性措施。但由于技术条件等因素的限制,控制噪声源往往难以办到,且需花费大量时间和人力,而对于接受者进行控制则更为不现实。因此,目前噪声控制中一种简单适用的方法就是切断噪声传播途径,图1为噪声在汽车内部的形成过程。
由图1可知,振动通过结构件传播至车身,引起车身振动.再由车身板壁振动将噪声辐射至车内,形成车内噪声。空气传播则将各种噪声源所
辐射的噪声通过空气、由车身的缝隙或孔洞传播至车内,形成车内噪声。因此,综合运用不同的材料减弱汽车的振动、避免共振,同时利用密封材料填堵汽车车体的孔隙、阻断气流,才能达到降低噪声的目的。常用的 NVH材料主要有以下几种。
2024年橡胶和塑料制品市场发展现状
2024年橡胶和塑料制品市场发展现状
简介
橡胶和塑料制品市场一直是全球化工行业的重要组成部分,其在各个行业中都扮演着重要角色。本文将介绍橡胶和塑料制品市场的发展现状,包括行业概述、市场规模、主要产品以及发展趋势等内容。
行业概述
橡胶和塑料制品行业在过去几十年中经历了快速发展。橡胶主要来源于天然橡胶和合成橡胶,而塑料则是通过化学合成过程获得的。这两种材料具有重要的物理特性和化学特性,使其成为各种行业中广泛使用的材料。
橡胶和塑料制品应用领域广泛,包括汽车、电子电器、建筑、食品包装等。汽车工业是橡胶和塑料制品的主要消费领域之一,橡胶和塑料制品在汽车中广泛应用于轮胎、密封件、管道等部件。随着汽车工业的发展,对橡胶和塑料制品的需求也在增长。
市场规模
橡胶和塑料制品市场规模庞大。2019年,全球橡胶产量超过3100万吨,全球塑料产量超过3亿吨。亚洲地区是全球橡胶和塑料制品市场的主要生产和消费地区,尤其以中国和印度为代表。 随着全球人口的增长以及新兴国家工业化进程的加快,橡胶和塑料制品市场仍然保持着稳定的增长。同时,科技的发展也推动了橡胶和塑料制品的需求增加,例如高性能橡胶和塑料的应用,如高温耐磨材料和电子器件封装材料。
主要产品
橡胶和塑料制品的主要产品包括橡胶制品和塑料制品。橡胶制品包括轮胎、密封件、胶管、胶带等,而塑料制品包括塑料薄膜、塑料容器、塑料管道等。
轮胎是橡胶制品的主要应用领域之一。全球轮胎市场规模巨大,特别是在汽车工业的快速发展下,轮胎需求持续增加。此外,轮胎的技术升级和改进也推动了橡胶制品市场的发展。
塑料制品的应用也非常广泛。食品包装领域是塑料制品的重要应用领域之一,各种各样的塑料容器和包装薄膜广泛使用于食品包装。此外,塑料制品还应用于电子电器、建筑材料、医疗器械等行业。
发展趋势
橡胶和塑料制品市场在未来仍将保持稳定增长。随着全球经济的发展和人口的增加,对橡胶和塑料制品的需求将持续增加。此外,环保和可持续发展的理念也对橡胶和塑料制品行业提出了新的要求。
橡胶减振制品机械式疲劳试验机的研究与应用
试验技术与试验机
橡胶减振制品机械式疲劳试验机的研究与应用
曹建平,王进
(株洲时代新材料科技股份有限公司,湖南株洲412004)
摘要:针对橡胶减振制品正弦波加载、位移控制方式的疲劳试验,基于曲柄摇杆机构原理,设计了一个机械式疲 劳试验机机构模型,并举例说明了其应用。 关键词:橡胶减振制品;疲劳试验;曲柄摇杆机构;疲劳试验机
中图分类号:TH87 文献标识码:B
The Research and Application of Mechanical Fatigue Testing Machine
for Rubber Anti--vibration Producs
Cao Jianping,Wang Jin
(Zhuzhou Times New Material Technology Co.,Ltd.,Hunan Zhuzhou 412004)
Abstract:In the rubber anti—vibration products fatigue test method of sine wave load and displace—
ment control,based on the crank-rocker mechanism,the authors design one mechanism model for
mechanical fatigue testing machine and illustrate its application.
Keywords:rubber anti-vibration products;fatigue test;crank-rocker mechanism;fatigue testing machine
1 前言
橡胶减振制品在铁路、公路、地铁、轻轨及工程机
械等车辆上得到了广泛应用,疲劳试验是检测产品耐
疲劳特性与可靠性的非常重要试验,而正弦波加载是
减震系统在高速列车运行中的应用
减震系统在高速列车运行中的应用
随着科技的不断发展,高速列车正逐渐成为人们出行的首选,并且已经成为各国高铁建设的重要领域之一。在高速列车运行的过程中,减震系统的应用起到了至关重要的作用。本文将会从减震系统的原理、在高速列车运行中的应用以及未来的发展等角度进行探讨。
一、减震系统的原理
减震系统是指通过吸震、抑制震动以及消除振动等方法,降低物体运动或受力后所产生的震动或振动,使物体停止或减弱振动的一种系统设备。在高速列车中,减震系统一般使用橡胶减震器或弹性材料构成,其原理主要体现在以下几个方面:
1.阻尼作用:阻尼器是一种减震装置,其主要作用是通过粘滞力或摩擦力,将杆件的振动能量转化为热能,从而达到减振的目的。
2.弹性反作用:弹性材料具有一定的可变形性,当受到力作用时,弹性材料会产生变形,从而通过弹性反作用来实现减震作用。
3.振动吸收:在高速列车中,可以使用小型阻尼器来吸收车体的微小振动,从而实现平稳运行。
二、减震系统在高速列车运行中的应用 减震系统在高速列车中的应用主要是为了减少列车在行驶过程中因地面不平、沙漠风车或弯道转弯等造成的震动,进而实现列车的平稳行驶和提高乘坐舒适度。以下是减震系统在高速列车运行中的应用:
1.车体减震系统:车体减震系统主要是指在列车车体和轮轴之间增加减震装置,从而减弱车体在运行过程中的颠簸和振动,以达到减少车体产生噪音、延长车体寿命和提高乘坐体验的功效。
2.磁浮减震系统:磁浮减震系统是利用浮动磁力将列车车体悬浮在轨道上,从而达到消除震动的效果。磁浮减震系统在高速列车中的应用已经成为未来高速列车发展的重要方向之一。
3.轮轴减震系统:轮轴减震系统是通过在列车轮轴和轴盘之间增加减震垫,减少振动和冲击。这种减震系统可以有效地减少轮胎在高速行驶中产生的冲击和振动,从而增强乘坐的稳定性和舒适度。
三、未来的发展
随着科技的不断进步,减震系统的技术不断发展,为高速列车的运行提供了更加稳定、舒适、安全的技术保障。在未来,减震系统将会被更加广泛地应用于高速列车的各个领域,其发展方向主要包括以下几个方面: 1.轨道减震技术:随着高速列车运行速度的不断提升,轨道振动问题已经成为影响列车运行效率和运行品质的主要问题之一。因此,未来减震系统将会更加注重轨道减震技术方面的研究和应用。
我国汽车工业“十二五”规划与橡胶发展
2 橡胶参考资料 2013年
我国汽车工业“十二五’’规划与橡胶发展
江镇海
2011年~2015年是我国“十二五”规划发展
的关键5年,国家经济仍处于增长上升期。汽车 工业已成为当前和未来一段时间我国国民经济
“保增长、扩内需、调结构”不可或缺的重要产业,
在未来的5年中,我国汽车工业的发展依然看好, 这必将带动我国汽车用橡胶制品的巨大跨越,我
国汽车用橡胶制品的市场前景看好。
1 我国汽车市场的发展依然看好
2010年我国汽车市场产销分别达到1826.42 万辆和1806.20万辆,同比增长约32.4 ,已成 为全球第一汽车生产和消费国,汽车工业增加值 占全国GDP的比重已经达到1.4 左右,汽车产
业对国民经济的拉动作用已超过1O%。从千人
汽车拥有量来看,我国目前为57辆、美国为817 辆、日本591辆、德国537辆,世界平均水平也有
200辆,这充分说明我国汽车市场发展仍有较大 的潜力。根据发达国家经验,我国汽车工业至少
还有1O年以上的增长期。
2011 ̄2015年我国汽车产量和保有量预测 见表1、表2。
表1 2011年 ̄2015年我国汽车产量预测。万辆
年份 乘用车 商用车 大型商用车 总量 2011 1288.4 311.6 66.3 1620.0 2012 1391.4 358.1 71.6 1749.6 2O13 1562.8 386.8 77.4 1889.6 2014 1623.0 417.7 83.5 2040.7 20l5 1752.9 451.1 9O.2 2204.0
表2 2011年42015年我国汽车保有量预测。万辆
年份 乘用车 商用车 大型商用车 总量 201 l 6750 3082 46Z 9833 2O12 7830 3287 493 11090 2O13 89l5 3510 526 l2425 2014 1009Z 3752 562 13844 2015 】】340 40】6 602 1 5356
