关于隔振介绍

[拼音]：gezhen

[外文]：Vibration isolation

又称振动隔离，在振动源和待隔振系统之间的振动传输通道上加装d性元件，用以减少振动从振动源传输到待隔振系统的能量。振动隔离通常采用隔振器（具有力劲和阻尼的d性元件），它可以在宽的频率范围内控制振动，适用于简谐的、周期的、宽带的随机振动等激励情况。隔振器的性能通常可用传递比TA来描述。当振动源是力发生机制时，隔振器的目的是减少传到基础上的力，而在基础上是安装有机器的，在这种情况下，传递比定义为传递力的幅值对激励力的幅值的比。若振动源是基础受到振动运动，隔振器的目的是减少传递给装在机座上的机器的运动的振幅，此时传递比定义为传递运动的振幅对激励运动的振幅的比。传递比与频率的关系曲线见图1。图中ζ 是粘滞阻尼系数与临界阻尼系统中粘滞阻尼系数的比，f是激励力频率，f0是隔振系统的无阻尼共振频率

，

式中Sm是隔振器力劲，M 是被隔振的物体的质量。由图1中的曲线可以看出:当=1时为共振状态;<时传递力比外力还要大;=时传递力等于外力；>时传递力小于外力。另外，>时，增大系统的阻尼将会产生不利的作用，在此频段内， 阻尼愈大，传递比TA也愈大，从而隔振器的隔振效果变差。通常为了隔振，起码要求>2.5，为了达到更好的隔振效果，要求>6。

当隔振器承载过大时，它的静态形变增大，例如图2中从E1增加到E2，此时E2处的力劲 Sm2（力劲是力-形变曲线的斜率）大于E1处的力劲Sm1，由于力劲的变化，隔振器的固有频率也随之而变化，这称为隔振器的非线性效应。在使用隔振器时应注意这种问题。

当机器的下面四个角对称位置处用四个隔振器支撑时，如图3所示，这样的系统属于多自由度振动系统。如果通过机器重心的两个平面是对称平面，即图3中xGz平面和yGz平面，则机器在z方向的振动方式是独立的，而α和β振动方式是互相耦合的。如果四个隔振器的力劲相等，则z方向的固有频率为

，

式中M 是隔振器所支撑的物体的质量，S见图3。当满足下面的条件：

（1）机器是长方形体，而且质量均匀分布；

（2）四个隔振器精确地安置在长方形体的四个下角；

（3）隔振器的高度可以忽略不计；则α和β振动方式相互耦合的频率 fαβ可用简单的数学式来表示。利用图4可方便地求出耦合频率，图中λ为高宽比，η为损耗因数（见减振）。

选用隔振器时应考虑到具体的隔振要求、环境条件、机器的动态特性等因素。

隔振器有橡胶隔振器（用天然橡胶、氯丁橡胶、硅橡胶、丁基橡胶、丁腈橡胶等制作），金属d簧隔振器（圈形、板形等），空气垫隔振器，金属网隔振器，还有其他材料制作的隔振器，例如软木、毡、海绵橡胶等。金属d簧隔振器适用于承载大形变的场合（在不超过d簧材料的安全应力限度内），这种隔振器的优点是对环境的适应性较强，可在宽的温度范围内工作；缺点是无隔声作用。橡胶隔振器可有不同的结构形式，这主要是由橡胶的不同承载方式所决定的。例如，有压缩型、剪切型、弯曲型等。橡胶隔振器的力劲与橡胶的成分、硫化的方法及构件的形状及尺寸有关。

参考书目

1. C.M. Harris and C.E. Crede， ed.， shock and Vibration Handbook， 2nd ed.，McGraw-Hill，New York， 1976.)