橡胶隔振设计指导-精

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。