机械振动与冲击的隔离
合集下载
相关主题
- 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)。
们之间最好Βιβλιοθήκη Baidu上橡皮、塑料、纤维、毛毡等衬垫。
机械因素的隔离
电子产品在使用、运输和存放过程中，不 可避免地会受到机械振动、冲击和其它形式的 机械力的作用，如果产品结构设计不当，就会 导致电子产品的损坏或无法工作。
造成损坏情况有两种：一种是由于设计不 良引起共振和抗冲击能力差。另一种是疲劳损 坏，虽然振动和冲击加速度未超过极限值，但 在长时间的作用下，产品及其元器件，零部件 因疲劳作用而降低了强度，最后导致损坏。
在电子产品上安装减振器，使产品和减振器构成一 弹性系统，从要求系统减低或隔离的需要出发，使 ƒj > √2ƒ0 就能得到良好的减振效果。
减振器的物理作用，因为振动是方向不断改变的机 械作用，当装上适当的减振器后，减振器能将支撑基座 传来的机械作用的能量储存起来，并缓慢地传到产品上 去，当还来得及将全部量传给产品时，支撑基座又开始 反方向运动了，这时能量由减振器重新交还给支撑基座。 以后又重复前面的过程，如此循环下去，就使产品所受 的振动作用大为减小。
减振和缓冲的一般措施
1、电子产品的减振和缓冲主要是依靠安装减振器。
橡皮-金属减振器
JZN型阻尼式减振器
减振和缓冲的其它措施
（1）导线和电缆。 通常都尽量将几根导线编扎在一起，并用线夹作分 段固定，以提高其固有频率，提高抗冲击振动能力。但 单线连接有时是不可避免的，这时使用多股导线比单股 硬导线好，跳线不能过紧也不能过松。若过紧，在振动 时由于没有缓冲而易造成脱焊或拉断；若过松，在振动 时易引起导线摆动造成短路。
(6) 印制电路板较薄，易于弯曲，故需要加固。
(7) 机架和底座的结构可根据要求设计成框架薄板金属 盒或复杂的铸件。
(8)对特别怕振动的元器件、部件（如主振回路元件）， 可进行单独的被动隔振，对振动源（如电动机）也要单独进 行主动隔振。调谐机构应有锁定装置，紧固螺钉应有防松动 装置。陶瓷元件及其他较脆弱的元件和金属零件联接时，它
对于确定的弹性系统，其阻尼比ζ也是确定不变的。当外激振 动参数已知时，决定系统强迫振动振幅大小的只有频率比γ，也就 是说，系统强迫振动的振幅大小与激振频率ƒj及系统固有频率ƒ0有 关。由上式可得出以下结论：
①当ƒj<<ƒ0 时，γ 接近于0，强迫振动的振幅A等于外激振的振幅 Aj。即A＝Aj ； ②当 ƒj < ƒ0时，γ <1，强迫振动的振幅A大于外激振动的振幅Aj， 即A> Aj ； ③当ƒj=ƒ0时，γ =1，A>>Aj，此时如果阻尼比ζ 越小，A比Aj大的倍 数越多。而当ζ →0则A→∞，也就是说，当ƒj=ƒ0 时，系统将发生 共振现象；
减振和缓冲的基本原理
在实际中所见到的持续振动，是靠外界的激振力对弹 性系统做功，即输入能量以弥补阻尼所消耗的能量。
Pm-惯性力 Pk-弹性力 Pr-阻尼力
强迫振动的振幅A与外激振动的振幅Aj有以下关系：
式中 A —— 系统强迫振动的振幅；
即：γ
Aj ——外激振动的振幅； ζ —— 阻尼比，ζ ＝ r /r0 γ —— 频率比，外激振动的频率ƒj和系统固有频率ƒ0之比， = ƒj / ƒ0 = ω j / ω 0
大功率晶体管应与散热器一起用螺栓固定在 底板或机壳上。
(4)继电器
继电器和其他电气元件不一样，由电气和机械 结构组合在一起，它本身容易失效，在冲击和振动 的影响下，继电器的典型故障有：接触不良；衔铁 动作失灵或移位；触点抖动使接触电阻不断变化干 拢电路工作等。
最好
好
差
(5)变压器等较重的元器件，应尽量安装在产品的底层， 利用变压器铁心的穿心螺栓将框架和铁心牢固地固定在底板 上，其螺栓应有防松装置。
④当ƒj= √2ƒ0 时，γ =√2 ，强迫振动的振幅A等于外激振动的振 幅Aj ，即A＝Aj ； ⑤当ƒj>√2ƒ0 时，γ > √2，A< Aj ；
⑥当ƒj>>ƒ0 时，γ >>√2 ，A< Aj它与γ >√2 时的变化不大。
减振的基本原理
根据前面分析可以看出，只有当ƒj> √2ƒ0 的情况下， 强迫振动的振幅A才能小于外激振动的振幅A j 。也就是 说只有当ƒj >√2 ƒ0 ， γ>√2时强迫振动才不会造成不良后 果。
(2)电容器和电阻器
电容器一般采用立装和卧装两种方式，卧装抗振能力 强，为了提高其抗振能力，立装应尽量剪短引线，最好垫 上橡皮、塑料、纤维、毛毡等；卧装可用环氧树脂固定。
电阻为了提高抗振能力，也应采用卧装。
不好 不好
较好
好
好 连接处易拆断 过高易倒 不好
(3)晶体管
小功率晶体管一般采用立装，为了提高其本身 能抗冲击和振动能力，可以卧装、倒装，并用弹 簧夹、护圈或粘胶（如硅胶、环氧树脂）固定在 印刷板上。
缓冲的基本原理
缓冲是防止电子产品免受碰撞和冲击的一种重要措施。 由能量定理P = F t可知：当外来冲击能量P一定时，若 冲击力作用的时间t愈长，则设备所受的冲击力F愈小，冲 击加速度愈小（F = ma）。因此若加大冲击力作用的接触 时间，就可以减轻产品所受冲击力作用的影响。缓冲设计 实质上是把瞬时的、强烈的碰撞和冲击能量，以位能的形 式最大限度地储存在冲击减振器中，使减振器产生较大的 形变。冲击结束后，冲击减振器的能量，由减振系统缓慢 地将能量释放出来，达到保护电子产品的目的。
机械因素的隔离
电子产品在使用、运输和存放过程中，不 可避免地会受到机械振动、冲击和其它形式的 机械力的作用，如果产品结构设计不当，就会 导致电子产品的损坏或无法工作。
造成损坏情况有两种：一种是由于设计不 良引起共振和抗冲击能力差。另一种是疲劳损 坏，虽然振动和冲击加速度未超过极限值，但 在长时间的作用下，产品及其元器件，零部件 因疲劳作用而降低了强度，最后导致损坏。
在电子产品上安装减振器，使产品和减振器构成一 弹性系统，从要求系统减低或隔离的需要出发，使 ƒj > √2ƒ0 就能得到良好的减振效果。
减振器的物理作用，因为振动是方向不断改变的机 械作用，当装上适当的减振器后，减振器能将支撑基座 传来的机械作用的能量储存起来，并缓慢地传到产品上 去，当还来得及将全部量传给产品时，支撑基座又开始 反方向运动了，这时能量由减振器重新交还给支撑基座。 以后又重复前面的过程，如此循环下去，就使产品所受 的振动作用大为减小。
减振和缓冲的一般措施
1、电子产品的减振和缓冲主要是依靠安装减振器。
橡皮-金属减振器
JZN型阻尼式减振器
减振和缓冲的其它措施
（1）导线和电缆。 通常都尽量将几根导线编扎在一起，并用线夹作分 段固定，以提高其固有频率，提高抗冲击振动能力。但 单线连接有时是不可避免的，这时使用多股导线比单股 硬导线好，跳线不能过紧也不能过松。若过紧，在振动 时由于没有缓冲而易造成脱焊或拉断；若过松，在振动 时易引起导线摆动造成短路。
(6) 印制电路板较薄，易于弯曲，故需要加固。
(7) 机架和底座的结构可根据要求设计成框架薄板金属 盒或复杂的铸件。
(8)对特别怕振动的元器件、部件（如主振回路元件）， 可进行单独的被动隔振，对振动源（如电动机）也要单独进 行主动隔振。调谐机构应有锁定装置，紧固螺钉应有防松动 装置。陶瓷元件及其他较脆弱的元件和金属零件联接时，它
对于确定的弹性系统，其阻尼比ζ也是确定不变的。当外激振 动参数已知时，决定系统强迫振动振幅大小的只有频率比γ，也就 是说，系统强迫振动的振幅大小与激振频率ƒj及系统固有频率ƒ0有 关。由上式可得出以下结论：
①当ƒj<<ƒ0 时，γ 接近于0，强迫振动的振幅A等于外激振的振幅 Aj。即A＝Aj ； ②当 ƒj < ƒ0时，γ <1，强迫振动的振幅A大于外激振动的振幅Aj， 即A> Aj ； ③当ƒj=ƒ0时，γ =1，A>>Aj，此时如果阻尼比ζ 越小，A比Aj大的倍 数越多。而当ζ →0则A→∞，也就是说，当ƒj=ƒ0 时，系统将发生 共振现象；
减振和缓冲的基本原理
在实际中所见到的持续振动，是靠外界的激振力对弹 性系统做功，即输入能量以弥补阻尼所消耗的能量。
Pm-惯性力 Pk-弹性力 Pr-阻尼力
强迫振动的振幅A与外激振动的振幅Aj有以下关系：
式中 A —— 系统强迫振动的振幅；
即：γ
Aj ——外激振动的振幅； ζ —— 阻尼比，ζ ＝ r /r0 γ —— 频率比，外激振动的频率ƒj和系统固有频率ƒ0之比， = ƒj / ƒ0 = ω j / ω 0
大功率晶体管应与散热器一起用螺栓固定在 底板或机壳上。
(4)继电器
继电器和其他电气元件不一样，由电气和机械 结构组合在一起，它本身容易失效，在冲击和振动 的影响下，继电器的典型故障有：接触不良；衔铁 动作失灵或移位；触点抖动使接触电阻不断变化干 拢电路工作等。
最好
好
差
(5)变压器等较重的元器件，应尽量安装在产品的底层， 利用变压器铁心的穿心螺栓将框架和铁心牢固地固定在底板 上，其螺栓应有防松装置。
④当ƒj= √2ƒ0 时，γ =√2 ，强迫振动的振幅A等于外激振动的振 幅Aj ，即A＝Aj ； ⑤当ƒj>√2ƒ0 时，γ > √2，A< Aj ；
⑥当ƒj>>ƒ0 时，γ >>√2 ，A< Aj它与γ >√2 时的变化不大。
减振的基本原理
根据前面分析可以看出，只有当ƒj> √2ƒ0 的情况下， 强迫振动的振幅A才能小于外激振动的振幅A j 。也就是 说只有当ƒj >√2 ƒ0 ， γ>√2时强迫振动才不会造成不良后 果。
(2)电容器和电阻器
电容器一般采用立装和卧装两种方式，卧装抗振能力 强，为了提高其抗振能力，立装应尽量剪短引线，最好垫 上橡皮、塑料、纤维、毛毡等；卧装可用环氧树脂固定。
电阻为了提高抗振能力，也应采用卧装。
不好 不好
较好
好
好 连接处易拆断 过高易倒 不好
(3)晶体管
小功率晶体管一般采用立装，为了提高其本身 能抗冲击和振动能力，可以卧装、倒装，并用弹 簧夹、护圈或粘胶（如硅胶、环氧树脂）固定在 印刷板上。
缓冲的基本原理
缓冲是防止电子产品免受碰撞和冲击的一种重要措施。 由能量定理P = F t可知：当外来冲击能量P一定时，若 冲击力作用的时间t愈长，则设备所受的冲击力F愈小，冲 击加速度愈小（F = ma）。因此若加大冲击力作用的接触 时间，就可以减轻产品所受冲击力作用的影响。缓冲设计 实质上是把瞬时的、强烈的碰撞和冲击能量，以位能的形 式最大限度地储存在冲击减振器中，使减振器产生较大的 形变。冲击结束后，冲击减振器的能量，由减振系统缓慢 地将能量释放出来，达到保护电子产品的目的。