隔振原理及机械设备的隔振方法
隔振技术
高品质的质量源于专门工艺和技术
采用最先进的材料进行隔振和结构性隔噪声 以灵活的机械性来达到成本的降低 通过抑制振动来达到质量的提高 保护机械设备和建筑物的完好 延长工具和机械设备的使用寿命 通过隔振和结构性隔噪声来保护操作人员的健康（环境保护）
振动技术概述
今天，降低振动的传出和传入在工厂设备和机械 装置等运行中起了很重要的作用。近年来，在成型加 工领域中，机器性能的不断改进和提高始终伴随着设 备的速度、切割率和冲击力的增加。这就意味着向周 围环境传播振动的增加，这种振动必须进行有效控 制。 主动隔振；如果是对振动特别敏感的精密加工设备采 取安装隔振的措施，则应是被动振动。
低于2 频率系数无法获得隔振的效果。恰恰相反：其振 动必定会增加（振动会过大）。一般讲，应将比率调整 在 3--4 之间，从技术角度讲， 3 是最低比例，4 则是经 济角度的最高比例 大于 4 的频率（匹配）比率无法从经济上进行调节，因 为材料的成本会超出达到隔振效果比例
水平可调件 BNSH 系列
BNVS 50/4 BNVS 80/4 BNVS 110/4 BNVS 150/4 BNVS 200/4
BNVS 50/0 BNVS 80/0 BNVS 110/0 BNVS 150/0 BNVS 200/0
BNVS 50/30 W BNVS 80/30 W BNVS 110/30 W BNVS 150/30 W BNVS 200/30 W
承载 daN/pc. 250 500 1.000 2.200 2.700 3.600 4.800
高度 mm 34 45 54 60 65 69 69
D= mm 80 96 133 175 200 227 270
调整范围 mm 8 12 20 20 20 20 20
隔振原理及一次隔振器动力参数设计
隔振原理及一次隔振器动力参数设计设计思想设计条件往巳知机械设备总体质量和激振圓频率。
的条件下，可根据要求的隔振系数7；进行在巳知机械设备或装置的总体质量加]和支承运动圆频率e的条件下，可根据隔振系数对传递系数都是一样的1从绝对传递系数公式中看出：在小阻尼情况下，无论阻尼大小怎样变化，只有频率比Z>y[2时，才有隔振效果，即7\vl2当Z>V2时，从绝对传递系数7；公式中还可看出.阻尼会降低隔振效果，所以，在隔振器设计中并不人为的加入殂尼3当Z>V2时，随着频率比的増加，隔振效果将更好：但当Z>5时，随着頻率比Z的増加，隔振效果的改善已不显著：当Z>10,髓着頻率比的増长，隔振效果的改菩已变得徹小。
所以，设计中频率比Z常在2〜10的范国内选取，最常用的频率比选取范围为3〜5隔振弹簧设计弹簧的最小、工作和极限变形童分别为:4 >0.2嘔%=q+B弹簧的最小、工作和极限变形量分别为:6 n0-2B max久=4 +^max注：1、符号意义：F。
一一澈振力幅值，N：U一一支承运动位移幅值，m：Q—一激振力或支承运动的圆频率，诧d/s：B一一简谐澈励稳态响应幅值，m：Bs一一隔振弹簧在数值为几的静力作用下的变形量，B s =F0/K^ m：——支承简谐运动，隔振物体与基础相对振动（X-U）R的振幅，in；。
-—系统的因有頻率，co t J = K x / m{» rad/s： Z ----------------- 频率比，Z = co I c%； g--------- 阻尼比，g = CJ 2c% ；2、一次隔振指的是经一级弹簧进行振动隔吏、隔振系统（如力学模型所示）是一个二阶单自由度系统。
隔振原理及机械设备的隔振方法课件
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14
阻尼的作用
在振动力 F的0 作用下，物体振动的垂向振幅
可由式（x 0 1－5）计算：
x0k[1(f/f0)2F ]2 042(f/f0)2
（1－5）
阻尼的作用在振动传递率曲线上看得很清楚，
在共振区内，阻尼可以抑制传递率的幅值，使物
体的振幅也不至于过大在非共振区，当 ＞
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3
积极隔振与消极隔振
一般采取以下措施来防止或减弱有害的机械 振动： • 消除或减小振源， • 切断及抑制从振源向外界的振动传递； • 防止振动物体或结构的共振。
中间一项就是振动隔离的问题。振动隔离的 目的是：防止机器设备的振动对建筑结构及环境 的影响；防止建筑结构或基础的振动对机器设备 的影响。前者为积极隔振，后者为消极隔振。
（1－4）
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振Байду номын сангаас传递率与隔振效率
从式(1—3)及(1—4)可以看出，振动传递率 T a 与频率比( f / )f及0 阻尼比（ ）有关，三者关系可画 成如图1—2所示的曲线
由图1—2可知：
• 当 f / f＝0 1时，传递率为极大，此时整个隔振系统 处于危险的共振状态；
• 当 f / f＝0 时2 ，传递率 T＝a 1，此时隔振系统无隔 振效果，但传递力也不放大；
• 当 f / f0＞ 2，传递率 T ＜a l，有一定的隔振效果，振 动传递率可按式(1—4)计算或从图1—2查出。
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图1－2 振动传递率曲线
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振动传递率与隔振效率
因此，要使隔振系统有效果，必须使 是f /说f0 ＞要获2得。满一意般的的隔处振理效方果法，是应取该为使2.5隔～振4.支5，承也系就 统的固有频率为振动力频率的 。
隔 振
隔振
隔振分为主动隔振和被动隔振。 主动隔振是将振源与支持振源的基础 隔开，被动隔振是将需要防振的物体单 独与振源隔开。主动隔振是隔力，被动 隔振是隔幅。
主动隔振
如图16-26所示为已采用主动隔振措施的电动机安装 示意图。电动机本身为一振源，电动机与地基之间用橡 胶块隔离开，以减少电动机传到地基上的激振力，降低 通过地基传到周围结构上的振动。
其振幅为
B
B0
(1 λ2 )2 4 2λ2
图16-26 图1两个部分：一是通过弹性 元件传递到地基上的力，其值为
F kx kBsin(t )
二是通过阻尼元件传递到地基上的力，其值为
Fd x B cos(t )
这两部分力相位差为90°，频率相同，它们可以合成为一个同频 率的合力，合力的最大值为
主动隔振的力学模型如图 16-27 所示。振源为机器本身， 它产生的激振力 Fs H sint 作用在质量为 m 的物体上，如 果机器直接安装在地基上，则传递给地基的最大载荷等于
激振力的最大值 H。如果在机器与地基之间安装隔振器， 则根据上一节关于有阻尼强迫振动理论，机器的强迫振动
方程为
x Bsin(t )
1 4 2λ2
(1 λ2 )2 4 2λ2
（16-47）
它与主动隔振因数 的表达式（16-46）完全相同，因此主动隔振 的分析结果，可完全在被动隔振的分析中应用。
理论力学
1 4 2λ2
(1 λ2 )2 4 2λ2
（16-46）
以 为参变量，根据式（16-46）可得出隔振因数 与频率比 之间
的关系曲线，如图 16-28 所示。
由图可看出：
（1）不论阻尼大小，欲达到隔振目的，即 1，
隔振器隔振原理
隔振器隔振原理隔振器是一种用于减少或消除振动传递的装置。
它的工作原理是通过减震材料或减振结构将振动能量转化为其他形式的能量，从而实现隔振效果。
隔振器的隔振原理主要包括质量阻尼和刚度阻尼两个方面。
质量阻尼是指隔振器本身的质量比被隔振物体的质量大，使得振动能量主要转化为隔振器的动能而不是传递给被隔振物体。
刚度阻尼是指隔振器的刚度比被隔振物体的刚度小，使得振动能量主要通过隔振器的弹性形变来吸收和消散。
质量阻尼是隔振器中常用的隔振原理之一。
通过增加隔振器的质量，可以降低振动传递的能力，从而减少被隔振物体的振动。
例如，在汽车工程中，车辆的发动机产生的振动会通过发动机座橡胶隔振器传递给车身，为了减少车身的振动，可以在发动机座上安装质量较大的隔振器，使得发动机的振动能量主要转化为隔振器的动能而不是传递给车身。
刚度阻尼是隔振器中另一个常用的隔振原理。
通过降低隔振器的刚度，可以增加振动系统的自然频率，从而减小振动传递效应。
例如，在建筑物中，地震会产生很大的地面振动，为了保护建筑物不受地震影响，可以在建筑物的基础上安装刚度较小的隔振器，使得地震的振动能量主要通过隔振器的弹性形变来吸收和消散，从而减小建筑物的振动。
除了质量阻尼和刚度阻尼，隔振器还可以利用压缩空气、液体或弹簧等材料的特性来实现隔振效果。
例如，软管隔振器中的压缩空气可以通过空气的压缩和膨胀来吸收和消散振动能量；液体隔振器中的液体可以通过流动和黏滞阻尼来减少振动传递；弹簧隔振器中的弹簧可以通过弹性形变来吸收和消散振动能量。
隔振器的隔振效果与其结构设计、材料选择和工作条件等因素密切相关。
合理的结构设计和材料选择可以提高隔振器的隔振效果，而不同的工作条件可能对隔振器的性能产生影响。
因此，在实际应用中，需要根据具体的振动源和被隔振物体的特点来选择合适的隔振器，并进行适当的设计和调试。
隔振器通过质量阻尼和刚度阻尼等原理来减少或消除振动传递，从而实现隔振效果。
合理的结构设计、材料选择和工作条件可以提高隔振器的性能。
施工隔振方法
施工隔振方法一、施工隔振方法随着社会的不断进步，人类对施工环境的要求也越来越高，尤其是在一些需要安静、低振动污染的环境中，如医院、学校、精密设备车间等。
为了满足这些需求，施工隔振方法应运而生。
施工隔振方法是指通过各种技术和措施，将施工过程中的振动隔离或减小，以减少对周围环境和设施的影响。
二、常见的施工隔振方法1.基础隔振基础隔振是在建筑物或设备的基础与土壤之间设置隔振装置，以隔离或减小基础传递的振动。
常用的基础隔振装置包括橡胶隔振器、钢弹簧隔振器等。
这些隔振装置能够有效地吸收和隔离振动，从而减小对周围环境的影响。
2.设备隔振设备隔振是在设备的底部或支撑结构上设置隔振装置，以隔离或减小设备产生的振动。
常用的设备隔振装置包括橡胶垫、钢弹簧等。
这些隔振装置能够有效地吸收和隔离设备产生的振动，从而减小对周围环境和设施的影响。
3.管道隔振管道隔振是在管道与支架之间设置隔振装置，以隔离或减小管道传递的振动。
常用的管道隔振装置包括橡胶减震器、钢弹簧等。
这些隔振装置能够有效地吸收和隔离管道传递的振动，从而减小对周围环境和设施的影响。
4.阻尼减振阻尼减振是通过在建筑物或设备的结构中添加阻尼材料或结构，以减小结构的振动幅度和能量。
常用的阻尼材料包括粘弹性阻尼材料、阻尼合金等。
这些阻尼材料能够有效地吸收和消耗结构的振动能量，从而减小结构的振动幅度和能量。
三、新型施工隔振技术发展与展望随着科学技术的不断进步，新型的施工隔振技术也不断涌现。
这些技术旨在提高隔振效率、减小对周围环境和设施的影响，并且更加智能化、自动化。
以下是几种新型施工隔振技术的发展与展望：1.高性能隔振材料高性能隔振材料是指具有高弹性、高阻尼、高稳定性等性能的隔振材料。
这些材料能够提供更好的隔振效果，并且具有更长的使用寿命和更好的耐久性。
目前，一些新型的高性能隔振材料已经应用于实践中，并取得了良好的效果。
未来，随着技术的不断发展，高性能隔振材料的应用范围将更加广泛。
第五章-隔振技术-第六章-阻尼技术
6.1.2 阻尼的产生机理 从工程应用的角度讲，阻尼的产生机理就 是将广义振动的能量转换成可以损耗的能量，
从而抑制振动、冲击、噪声。 1 ．工程材料的内阻尼 材料阻尼的机理是：宏观上连续的金属材
料会在微观上因应力或交变应力的作用产生 分子或晶界之间的位错运动、塑性滑移等，
产生阻尼。在低应力状况下由金属的微观运
动产生的阻尼耗能，称为金属滞弹性。
当金属材料在周期性的应力和应变作用
下，加载线 和卸载线 在一次周期的应力循 环中，构成了应力 - 应变的封闭回线 ABCDA ，阻尼耗能的值正比于封闭回线的面 积。
粘弹性材料属于高分子聚合物，从微观结构上
看，这种材料的分子与分子之间依靠化学键或物 理键相互连接，构成三维分子网。高分子聚合物 的分子之间很容易产生相对运动，分子内部的化 学单元也能自由旋转，因此，受到外力时，曲折 状的分子链会产生拉伸、扭曲等变形；分子之间 的链段会产生相对滑移、扭转。当外力除去后， 变形的分子链要恢复原位，分子之间的相对运动 会部分复原，释放外力所做的功，这就是粘弹材 料的弹性；但分子链段间的滑移、扭转不能全复 原，产生了永久性变形，这就是粘弹材料的粘性， 这一部分功转变为热能并耗散，这就是粘弹材料 产生阻尼的原因。
系统频率。如果系统干扰频率 比较低，系
统设计时很难达到 的要求，则必须通
过增大隔振系统阻尼的方法以抑制系统的振
动响应。
5.2 隔振设计与隔振器 在隔振设计中，通常把 100Hz 以上的干 扰振动称作高频振动， 6-100Hz 的振动定义 为中频振动， 6Hz 以下的振动为低频振动。 常用的绝大多数工业机械设备所产生的 基频振动都属于中频振动，部分工业机械设
第七章_噪声控制技术——隔振
计算机械设备工作时的振动振幅（最大工况下测量）验算隔振效率， 如不满足应调整参数。
选择隔振器的类型，并考虑其安装和配置，进行隔振器的尺寸计算 和结构设计。
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三、隔振器的布置与选择
隔振器的布置型式 常用的支承式和悬挂式两种如下图
支承式隔振布置
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单自由度受迫振动系统的运动方程已给出，隔 振后传给基础的动载荷N等于弹性的动载荷kA， 和通过阻尼的动载荷（ c j A）的合力，对于单 自由度振动系统来讲，力（kA）与（ c j A）之 间有90o相位角。因而合力
N kA2 cj A 2
2019/7/216Biblioteka TN F
kA2 c j A 2
F
A F
1
k 1 2 2 2 2
T
N F
1 2 2 1 2 2 2 2
j n
n
k m
c 2mn2
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由上式计算可得隔振系数的关系曲线。由图可知 T主
要与设备激振频率 j，隔振系统固有频率n及系统的
阻尼有关
隔振系数变化曲线
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无论阻尼大小，只有当频率比 2 时，T＜1，才有隔振
效率，而且随着
的增加，意味着
f
（
n
n
）减小。可采取
加大设备质量m或减小隔振器刚度k来达到。若刚度太小隔
振系统稳定性差，实际中取 ＝2.5－5已足够。
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积极隔振
隔振原理ppt课件
F
振动隔振的基本方法
假设振动物体的质量为 m，弹簧的刚度为k，组 成一个m-k系统。
单自由度体系
隔振原理
m-k系统
m-k系统 自由振动
2 d 建立运动方程： m x +kx=0 dt 2
（1-1）
（1-2）
取方程的解的 形式为：
x(t)=Ge
st
取将式（1-2）代入式（1-1）中整理得：
s t 2 G e ( m s + k ) = 0 （1-3） 系统位移响应不为零，则方程（1-3）为： 2 （1-4） m s +k=0
2 2 G -2 G G 2 1 cost 2
2 2 F 0 G 2 G + G = 0 1 2 1 m
（4-5） （4-6） （4-7）
2 2 G 2 G G 0 2 1 2 =
引入式子：
=
F 1 2 0 G . 1= 2 代入式(4-6)得： 2 2 k 1 + 2
隔振原理
spring mass system
质量弹簧系统
隔振就是在振源与基础之间 安装的具有一定弹性的材料 或结构，使振源与基础之间 的近刚性连接转变为弹性连 接，以此来减弱振动沿固体 介质的传播，隔离或减少振 动能量的传递，达到减振降 噪的目的。
振动隔振的基本方法
F
积极隔振 消极隔振 （主动隔振） （被动隔振）
（4-2） 通解： 由于阻尼的存在，反应一般与荷载不同相 ( t ) = G s i n+c tG s t （4-3） 因此，设特解为： x 2 1 2o 将式(4-3)代入式(4-1)中，得：
F 0 + G s i n t + G c o s t = s i n t 1 2 m
隔振专题
缺点是：制造陈本高，使用成本高。需要半年检查一次，气压小了就得补气纤维的弹性和空隙的压缩性，纤维内部的摩擦产生一定阻尼。
优点：隔振效果良好，防火、防腐蚀、施工方便、价格低廉，材料来源广、吸水性小。
Thank you !
c k
mm f m mf
mf m mf
F
其中： x1 x2 , mef
为系统的‘有效质量’
令激励力F F0eiwt，弹性元件的变形为 0ei ( t ) , 并考虑作用在基础上的力F k c
mf Ff
m mf mm f ( 2 k ) ic m mf
对固定物体进行隔振的典型动态模型及其变形共有四种。（单轴向隔振系统）
隔振器表示为一个弹性元件（刚度为k） 与粘性阻尼器的并联，粘性阻尼器是对 阻尼理想化以及便于对问题进行分析而 提出的，并非一个实际存在的元件。
隔振器的弹性元件将弹性（刚度为k） 和迟滞性能量耗散特性（材料阻尼） 组合在了一起。 这类材料有橡胶、金属丝网等。
缺点是： 自身静态位移小,不适用于较低的干扰频率机组和重量特别大的设备,耐高温性差,耐腐蚀性差,易老化。
二、隔振材料
2.3 空气弹簧隔震器
空气型减振器是目前隔振效率最高的隔振器，比弹簧的和橡胶的效果都要好
优点是：有较低的固有频率、较高的阻尼比（0.1-0.2）、承载范围宽，承载能力， 弹簧常数，工作高度彼此独立，系统固有频率几乎不变，较好的隔声和隔振。
例：降低路面不平度，减轻车轮所受的激励； 减小高层建筑迎风面积，降低风载。 隔振就是在振源体和减振体之间安装隔振装置， 以隔绝或减弱振动能量的传递。 减振体上附加特殊装置，依靠他和减振体间的作用 力吸收系统的动能，降低减振体的振动强度。
三坐标测量仪隔振方法
三坐标测量仪隔振方法
三坐标测量仪是一种精密测量设备，用于测量物体的三维形状和尺寸。
为了确保测量的准确性，需要采取一定的隔振方法来减少外部振动对测量结果的影响。
首先，常见的隔振方法包括机械隔振和软件隔振。
机械隔振通常通过使用减震材料或减震结构来减少外部振动对测量仪的影响。
例如，可以在三坐标测量仪的底部安装减震垫或减震脚来吸收地面振动，或者使用减震台等设备来隔离测量仪器。
此外，还可以通过优化设备的结构设计和安装方式，减少外部振动对测量仪的传导。
另外，软件隔振也是一种常见的方法。
通过在测量软件中加入滤波算法或者实时振动补偿功能，可以对测量数据进行处理，减少外部振动对测量结果的影响。
这种方法通常需要测量仪器具备一定的实时数据处理能力，以及高精度的传感器来实时监测外部振动情况。
除了以上方法，还可以采取一些其他措施来减少外部振动对三坐标测量仪的影响。
例如，在使用过程中避免突然的机械冲击或振动，保持测量环境的稳定性和安静性，以及定期对测量仪进行维护
和校准，确保其正常工作状态。
综上所述，隔振方法对于三坐标测量仪的精确测量至关重要。
机械隔振、软件隔振以及其他相关措施的综合应用，可以有效减少外部振动对测量结果的影响，提高测量仪的精度和稳定性。
减振与隔振及方法
一、减振与隔振的概念减振是工程上防止振动危害的主要手段。
减振可分为主动减振和被动减振。
主动减振是在设计时就考虑消除振源或减小振源的能量或频率，在精密仪器、航空航天设备、大型汽轮发电机组及高速旋转机械中应用较多，但费用昂贵，普通工程机械中应用较少。
被动减振有隔振和吸振等。
隔振又可分为主动隔振和被动隔振。
为了防止或限制振动带来的危害和影响，现代工程中采用了各种措施，归纳起来有以下几条原则：1.减弱或消除振源（主动减振）这是一项积极的治本措施。
如果振动的原因是由于转动部件的偏心所引起的，可以用提高动平衡精度的办法来减小不平衡的离心惯性力。
对往复式机械如空气压缩机等也需要注意惯性力的平衡。
2．远离振源（被动隔振）这是一种消极的防护措施。
如精密仪器或设备要尽可能远离具有大型动力机械、压力加工机械及振动机械的工厂或车间，以及运输繁忙的铁路、公路等。
3．提高机器本身的抗振能力（主动减振）衡量机器结构抗振能力的常用指标是动刚度，动刚度在数值上等于机器结构产生单位振幅所需的动态力。
动刚度越大，则机器结构在动态力作用下的振动量越小。
4．避开共振区根据实际情况尽可能改变系统的固有频率（主动减振）或改变机器的工作转速（被动减振），使机器不在共振区内工作。
5．适当增加阻尼（阻尼吸振）阻尼吸收系统振动的能量，使自由振动的振幅迅速衰减，对于强迫振动的振幅有抑制作用，尤其在共振区内甚为显著。
6．动力吸振（被动吸振）对某些设备上的测量或监控仪表，采用在仪表下安装动力吸振器的方法可稳定仪表的指针，提高测量精度。
7．采取隔振措施用具有弹性的隔振器，将振动的机器（振源）与地基隔离，以便减少振源通过地基影响周围的设备，这就是主动隔振或积极隔振；或将需要保护的精密设备与振动的地基隔离，使之不受周围振源的影响，这就是被动隔振。
下面介绍隔振的基本理论。
被隔振的机器或设备与隔振器相比，可认为前者只有质量而不计弹性，后者是只有弹性和阻尼而不计质量，这样在只考虑单方向振动的情形下，可简化为单自由度隔振系统，如图1所示。
隔振原理的理论分析与应用
隔振原理的理论分析与应用一、引言隔振技术是一种常见的减振方法，被广泛应用于工程、航空、汽车等领域。
隔振原理是通过采用合适的隔振材料、结构设计等手段，减少外界震动对设备造成的影响。
本文将对隔振原理进行理论分析，并探讨其在实际应用中的一些案例。
二、隔振原理的理论分析1. 震动的传播在分析隔振原理之前，我们首先需要了解震动在媒介中的传播方式。
震动可以通过几种方式传播，如固体传导、空气传导和液体传导等。
在实际应用中，大部分情况下我们主要关注的是固体中的震动传播。
2. 隔振原理的基本概念隔振原理的核心思想是通过采用隔振材料和结构，将外界的震动隔离开来，使其无法传输到设备或结构中。
这样可以降低外界震动对设备的影响，提高其工作效率和寿命。
3. 隔振材料的选择在实际应用中，选择合适的隔振材料是非常重要的。
常见的隔振材料有橡胶、弹簧、减振垫等。
这些材料具有较好的弹性和减振性能，可以有效地将外界震动传导减小。
4. 结构设计的考虑因素在隔振原理的应用中，结构设计也是一个关键因素。
结构的刚度、质量分布等都会对隔振效果产生影响。
通常，我们会选择柔性结构或采用阻尼器、缓冲器等装置来减少震动传递。
5. 隔振原理的数学模型与计算方法隔振原理可以通过数学模型进行分析和计算。
常见的模型有单自由度系统模型和多自由度系统模型。
根据实际情况，我们可以选择合适的模型进行计算，进而评估和优化隔振效果。
三、隔振原理的应用案例1. 工业设备的隔振工业设备常常受到地震、机械振动等外界因素的影响，导致设备的正常运行受到限制。
通过采用隔振原理，可以有效地减少外界震动对设备的干扰，提高其稳定性和准确性。
在工业设备的隔振中，常见的应用案例有精密机械、涡轮机组、压缩机等。
通过合理的隔振设计和隔振材料的选择，可以保证设备的正常运转，并减小因震动引起的故障率。
2. 建筑结构的隔振隔振原理在建筑结构中的应用也非常广泛。
如高层建筑、大桥、地铁等结构，都可能因地震、风力等因素造成震动。
设备基础隔振设计探讨
设备基础隔振设计探讨摘要：本文对设计中常用的几种设备基础隔振方式进行了简要探讨，指出其优劣，以便在以后的设计中合理的选择隔振方式关键词：隔振排桩设备基础Abstract: in this paper, the design of the equipment used in several basic way of vibration isolation are discussed briefly, points out the advantages and disadvantages, so that the design of the later in the choice of reasonable way of vibration isolation Keywords: isolation row pile foundation equipment1、引言随着社会的进步和发展，机械加工行业已经进入精密和超精密时代。
精密仪器是现代工业生产、检测和科学实验的关键设备，然而当环境中振动的影响过大时，会造成设备加工质量达不到规定要求，或者仪器检测和实验数据不准，这都将导致严重的后果。
设备隔振主要分为两种，一种是对振动敏感的机器和设备，这类设备隔振的主要目的是保证在给定外部激励时，设备或其它关键区域（如精密制造设备中工件和工具之间、或设备哥元件之间）的相对振动不超过允许的极限值。
典型代表如精密机床、坐标测量仪等；另外一种是本身为振源的机器和设备，这类设备隔振的主要目的是将传递到基础的动态作用力减低到允许值以下。
典型代表如锻锤、水压机等产生冲击力的设备或激振器等振动频谱成分复杂的机器。
[1]这些动力设备虽经过静、动平衡，但仍有不平衡力存在，它们通过设备基础传递到地基上去，不仅会影响周围工作人员的工作和情绪，还会影响周围机器的正常运行。
因此，解决设备基础的振动控制问题具有重要意义。
2、隔振沟隔振沟是针对沿地基浅表水平传播的振动隔离的一种通用方法，当振动波在传播过程中遇到该屏障时，根据波的衍射作用，会在隔振沟后出现一个地面振动幅度相对降低的屏蔽区，从而达到屏蔽区削振的目的。
机械设备隔振的基本原理与效果评估指标
机械设备隔振的基本原理与效果评估指标有害的振动不仅影响机械的性能，而且减少机械的使用寿命，对于动力机械减振设计性能进行预测和评估，利于有针对性的减少动力机械的有害振动，提高其使用寿命。
动力机械减振措施根据生活经验，生活中充满了各种有害振动。
为了减少有害振动的危害，人们深入研究了不同工程领域的有害振动，并提出了控制有害振动的多种措施。
减小有害振动，即采用一定的技术手段，使振动物的振动水平保持在合理范围之内。
振动控制工程中时常会用到吸振、阻振和隔振三种措施。
隔振技术在实际中应用最广。
隔振，顾名思义，就是将一定的弹性物设置在物体与支承面中间，从而将振动隔离。
从振源角度对隔振的类型进行划分，它包括两种类型：一是使发生在物体身上的激振力不向支承面传导，振源为机器，这种隔振方式被称之为积极隔振；二是通过一定的手段使支承面的振动不向被支承物体的方向传动，振源为支承面，这种隔振方式被称之为消极隔振。
隔振的基本原理目前，各种类型的弹性安装支承已经广泛应用于现在船舶建造中的柴油机装置，且取得了良好的隔振效果，将噪声控制在合理范围之内。
在多种振动隔离方式中，单层隔振系统最简单，从理论角度来分析，当外干扰力频率比隔振系统本身所具有的频率高出2倍时，隔振效果就会很明显。
频率值与隔振效果之间呈正相关性，频率越高，隔振效果越明显。
但从实际隔振效果来看，由于隔振器的频段高，隔振器内部会出现驻波，形成驻波效应。
在高频振动的作用下，支承物边缘产生振动，且随着振动频率的提高，隔振器刚度也会随之增加。
当单层隔振处于高频段时，它的衰减值就会大幅减小，我们再从理论角度分析双层隔振系统，双层隔振系统的传递频率为-24dB每倍频程，比单层振动的12dB每倍频程降低了一倍，因此机组传向船体的振动会大幅减少。
正是因为双层隔振系统能有效隔离振动，消除噪声，目前已经被广泛应用于船舶动力装置中。
如今，在单个机组的双层隔振装置基础上，研发人员又研发了只有一个中间基座的多台机组双层隔振系统，这种装置被人们称之为“浮筏”。
设备基础隔振施工工法(2)
设备基础隔振施工工法设备基础隔振施工工法一、前言随着科技的发展和社会的进步，振动成为了一种常见且无法避免的现象。
在一些特定的场合，振动不仅会对设备设施的正常运行造成影响，还会对周围环境和人员安全造成威胁。
为了解决这个问题，设备基础隔振施工工法应运而生。
本文将介绍该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例，为读者提供一份全面、准确、实用的参考指南。
二、工法特点设备基础隔振施工工法的特点主要包括以下几个方面：1. 隔振效果好：通过采取隔振技术措施，能够有效降低设备设施振动的传递。
2. 工法灵活：该工法适用于各种场所和设备设施，且适应性广，可以根据具体需求进行调整和优化。
3. 施工周期短：相比传统的隔振工法，设备基础隔振施工工法施工速度更快，能够有效缩短施工周期。
4. 维护方便：隔振结构的维护和检修方便，能够减少维护成本和设备停机时间。
三、适应范围设备基础隔振施工工法主要适用于以下场所和设备设施：1. 医院：对于手术室、核磁共振室等对振动敏感的设备设施，可采用设备基础隔振施工工法进行隔振处理，保证设备正常运行。
2. 办公楼：对于楼层间的振动传递和噪声扩散问题，可采用设备基础隔振施工工法进行处理，提升办公环境质量。
3. 工业厂房：对于振动大的机械设备，为了保护设备和周围设施不受振动影响，可采用此工法进行隔振处理。
4. 研发实验室：对于高精度的实验设备，可采用设备基础隔振施工工法进行处理，保证实验的准确性。
四、工艺原理设备基础隔振施工工法的工艺原理是通过改变设备基础的材料和结构，以及增加一定的减振元件来实现隔振效果。
减振元件主要包括弹簧、橡胶垫等，它们能够吸收和减少振动的传递，从而降低设备的振动幅度。
根据实际工程需要，需要进行详细的分析和设计，确定合适的隔振结构和减振元件，并将其与设备基础进行紧密结合。
在施工过程中，需要注意减振元件的安装位置和数量，以及与设备基础的连接方式，以确保隔振效果的最大化。
隔振基本原理
二、ω和ρ对隔振效果的影响
二、ω和ρ对隔振效果的影响
三、隔振器的设计
积极隔振
消极隔振
高频振动干扰的隔离（100Hz以上） 中频振动干扰的隔离（ 6Hz以上至100Hz之间） 低频振动干扰的隔离（ 5Hz以下）
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2019/10/29
三、隔振器的设计
• 测量和分析振 动干扰值
1
2
• 根据容许干扰值 计算出隔振效率
• 查出ω/ω0和 ρ/ρ0之值
3
• 验算
6
5
• 根据总质量与f0选 取弹性元件的k值
• 根据ω0选取 ω0=2πf0
4
三、隔振器的设计
当确定隔振系统的参数后，还应根据具体要求选好隔振系 统的结构形式。
尽量使系统的质量中心处在垂直平面的中心轴上(结构的 中心轴上)。
最好使系统的质量中心在水平位置上处于弹性元件的支承 水平面附近，以提高系统的横向稳定性。
四、高频/低频隔振
高频振动的隔离
高频干扰往往振幅较小而频率高，它常会引 起弹性元件的纵向弹性共振。
在发生纵向弹性共振的情况下,负荷的弹性 元件本身则变成一个有分布参数的线性振动系统。隔振系 统除有集中参数的线性振动系统的一个固有频率ω0外， 还有其他共振频率ωk，这就是弹性元件的纵向弹性固有 振动频率。所以在设计隔振系统时，除考虑到集中参数的 线性振动规律外，还应注意不使主要的干扰频率与隔振系 统的纵向固有弹性振动频率相同，从而保证整个隔振系统 在干扰力的作用下能获得良好的隔振效果。
四、高频/低频隔振
高频振动的隔离
四、高频/低频隔振
高频振动的隔离
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（1－7） （1－8）
可假定系统的初始条件
P (t ) v0 dt t M
0
物体的位移（t>0）及速度可用式（1－9）、（1－10） 表达：
x v0 sin(0 1 2t )
0 1 2 e t
0
（1－9） （1－10）) 1 2 e0 t
积极隔振与消极隔振
一般采取以下措施来防止或减弱有害的机械 振动： 消除或减小振源， 切断及抑制从振源向外界的振动传递； 防止振动物体或结构的共振。 中间一项就是振动隔离的问题。振动隔离的 目的是：防止机器设备的振动对建筑结构及环境 的影响；防止建筑结构或基础的振动对机器设备 的影响。前者为积极隔振，后者为消极隔振。
消极的冲击隔离
消极的冲击隔离如图1—3b所示，基础的脉冲位移由式 (1—13)表达：
U (t ) U 0 (-t<t<0) (t<-t,0<t)
（1－13）
物体的初始速度 v0 由式(1—14)表达： （1－14） 物体的位移与式（1－9）相同，隔离系数与式（1－12） 相同。 消极的冲击隔离和积极的冲击隔离的隔离原理是相同的， 为了达到一定的隔离效果，须选择较软的弹性支承并增大 系统的支承阻尼性能。
本章内容
隔振原理及机械设备的隔振方法 隔振器、隔振元件与隔振材料的分类及主 要性能 隔振器、隔振元件与隔振材料的选用 单双层隔振与浮筏隔振
隔振器、隔振元件与隔振材料的分类 及主要性能
从理论上说，凡是具有弹性的材料均能作为隔振 元件，但在实际工程应用上受到很多条件的限制， 例如能否大量供应，性能是否稳定，使用寿命长 短以及是否具有防水、防油、防火性能等。兹将 目前国内大量使用的隔振元件和隔振材料介绍如 下。
积极的冲击隔离
传给基础的最大扰动力可用式(1－11)计算，最大 扰动力时的传递率(定义与振动隔离的传递率类似) 用式(1—12)计算：
Ft max Mv00
Ta e0t
0
（1－11）
（1－12） 由上可见，冲击传递率与系统的固有频率成正比， 也就是系统的固有频率越小，传递率越小；隔离 支承的阻尼是有一定作用的，阻尼越大、传递率 越小。
隔振系统的固有频 率与传递率(隔振效 率) 隔振系统的固 有频率应根据设计 要求，由所需的振 T 或隔振 动传递率 效率 来确定，各 类机器在不同场合 时振动传递率推荐 值可参考表1—2。 对于消极隔振，可 根据设备对振动的 具体要求及环境振 动的恶劣程度确定 消极隔振系数。 表1－2机械设备隔 振系统振动传递率 的推荐值（右图）
振动隔离的实例
振动隔离的实例不胜枚举，属于前者的 还有动力机械、机械加工设备及破碎机械 的振动隔风；属于后者的还有精密加工设 备－如刻线机、高精度数控机床及电子分 析仪器等的弹性支承；车辆的支承装置是 为了减少因轨道路面不平而引起的车轮振 动向车身传递也属于消极隔振之列。
积极隔振与消极隔振的力学模型
0
0
隔振系统中控制振动的三个基本因素
隔振系统中控制振动及其传递的三个基本因素是：弹簧或 隔振器的刚度、被隔离物体质量及系统支承的阻尼。它们各自 的影响简述如下： 刚度——隔振器的刚度越大，隔振效果越差，反之隔振效果越 好。必须指出的是，对于一个设计正确的隔振系统，支承的刚 度计算最重要，但弹簧及隔振器的刚度对物体振幅的影响不大。 质量——被隔离物体的质量M使支承系统保持相对静止，物体 质量越大，在确定振动力作用下物体振动越小。增大质量还包 括增大隔振底座的面积，以增大物体的惯性矩，可减小物体的 摇晃。但质量的增加并不能减小传递率。 阻尼——隔振系统的支承阻尼有以下的作用：在共振区减小共 振峰，抑制共振振幅；减弱高频区物体的振动，在隔振区为系 统提供了一个使弹簧短路的附加连接，从而提高了支承的刚度， 使传递率增大。因此阻尼的作用有利也有弊，设计时应特别注 意．
图1－1 积极隔振与消极隔振的力学模型 a) 积极隔振 b)消极隔振
振动传递率与隔振效率
图1—1 a示出了质量为M、刚度为k、粘性阻尼系 数为c的单自由度振动系统(积极隔振)，当外 力F cos(t ) ——这是单一频率的周期激励力、角速 度为 (1 / s)、振动力的频率为 2 ( Hz )－垂直作用在物 体M上，基础同时也受到弹簧力及阻尼力，物体 同样也受到弹簧力及阻尼力，物体按一定的规律 运动。把基础所受到的弹簧力及阻尼力的合力Fr 与作用在物体上的外力 F0 相比，这个比值 Ta 称为 振动传递率，用式(1—1)表示： | FT | （1－1） Ta F0
0
0 0 2 2 2 2 0 0
阻尼的作用在振动传递率曲线上看得很 清楚，在共振区内，阻尼可以抑制传递率 的幅值，使物体的振幅也不至于过大在非 共振区，当 f / f 0 ＞ 2 时，阻尼反而使传递 率增大。
消极隔振
对于消极隔振，如图1—1b所示，可用隔振系 数 表示其隔振效果，它的含义是被隔离的物体 Tp 振幅与基础振幅之比，(或是振动速度幅值、加速 度幅值的比值)用式(1—6)计算： 1 4 ( f / f ) x T （1－6） U [1 ( f / f ) ] 4 ( f / f )
2 v0 0 U (t )dt t 0
机械设备振动隔离设计要点
一般机械设备的隔振支承的设计，可按一个自由 度的情况计算，也就是只计算一个方向的振动与 传递，而不必象设计重型机械或精密设备那样按 六个自由度计算。本节扼要介绍机械设备振动隔 离的设计要点： 扰动力分析 首先要分清是积极隔振还是消极隔 振。如果是积极隔振，则要调查或分析机械设备 最强烈的扰动力或力矩的方向、频率及幅值，如 果是消极隔振，则要调查所在环境的振动优势频 率、基础的振幅及方向。
0 T a 0
振动传递率与隔振效率
表1－1 振动传递率和隔振效率的关系
振动传递率与隔振效率
对于小阻尼系统，例如钢弹簧的支承系 统，其振动传递率可用式（1－3）计算： 1 Ta （1－3） ( f / f0 )2 1 对于粘性阻尼系统，如橡胶隔振器支承 系统，其振动传递率可用式(1—4)计算：
1 4 2 ( f / f 0 ) 2 Ta [1 ( f / f 0 ) 2 ] 2 4 2 ( f / f 0 ) 2
（1－4）
振动传递率与隔振效率
从式(1—3)及(1—4)可以看出，振动传递率Ta 与频率比( f / f 0)及阻尼比（ ）有关，三者关系可 画成如图1—2所示的曲线 由图1—2可知： 当 f / f 0＝1时，传递率为极大，此时整个隔振系统 处于危险的共振状态； 当 f / f 0＝ 2时，传递率 Ta＝1，此时隔振系统无隔 振效果，但传递力也不放大； 当 f / f 0 ＞ 2 ，传递率Ta ＜l，有一定的隔振效果， 振动传递率可按式(1—4)计算或从图1—2查出。
冲击隔离
图1－3 单自由度冲击隔离系统的力学模型 a)积极的隔冲系统 b)消极的隔冲系统
积极的冲击隔离
积极的冲击隔离如图1—3a所示，其中脉冲冲击力P 的数学表达式如下：
P(t ) P 0 (-t<t<0) (t<-t,t>0)
0 2 f0 (t 0 : x 0, x v0 )
使隔振器受力均匀，设备振幅得到控制； 减少因机器设备重心位置的计算误差所产生的不利影响； 使系统重心位置降低增加系统的稳定性； 提高系统的刚度，减少其它外力引起的设备倾斜； 防止机器通过共振转速时的振幅过大； 作为—个局部能量吸收器以防止噪声直接传给基础。
机械设备振动隔离设计要点
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振动传递率与隔振效率
振动传递率的含义是：传到基础上的力 是原振动力的百分之几。如果物体直接固 定在基础上，那么振动力就全部传到基础 上，此时。所以，只有当小于1时，才有隔 振效果。
振动传递率与隔振效率
有时还可以用隔振效率来表示隔振效果， 可用式（1－2）计算： F F (1 T )% （1－2） F 隔振效率的实际含义是：振动力被隔离 掉百分之几。一般说振动传递率的概念用 得较多，因为振动传递率曲线非常形象地 说明了系统隔振好坏程度与某些参数的关 系。
隔振原理及隔振器、隔振原件与 隔振材料的性能和选择
本章内容
隔振原理及机械设备的隔振方法 隔振器、隔振元件与隔振材料的分类及主 要性能 隔振器、隔振元件与隔振材料的选用 单双层隔振与浮筏隔振
隔振原理及机械设备的隔振方法
积极隔振与消极隔振 振动传递率与隔振效率 隔振系统中控制振动的三个基本因素 冲击隔离 机械设备振动隔离设计要点
图1－2 振动传递率曲线
振动传递率与隔振效率
因此，要使隔振系统有效果，必须使 f/f 2 ＞ 。一般的处理方法是取为 2.5～4.5，也就是说要获得满意的隔振效 果，应该使隔振支承系统的固有频率为振 1 1 ~ 动力频率的 。 2 .5 4 .5
0
阻尼的作用
在振动力 F 的作用下，物体振动的垂向 振幅 x0 可由式（1－5）计算： F x （ 1 － 5 ） k [1 ( f / f ) ] 4 ( f / f )
2 2 0 0 p 0 2 2 2 2 0 0
式中 x0 ——物体的垂向振幅(cm)； U ——基础的垂向振幅(cm)。 消极隔振系数与积极隔振的振动传递率表达 式完全一样。
0
对于消极隔振与积极隔振，都应强调以下几 点： 当 f / f 1 时，发生共振，应力求避免； 不论阻尼大小，只有 f / f 2，才有隔振效果； 一般情况下，建议把 f / f 0 取为2.5～4.5。 对于大型的或重要的设备以及有特殊要求的情况， 可按六个自由度计算，请参考有关专著。对于涉 及随机过程的随机振动的隔离，本书未予讨论。
对于各种机器隔振系统的附加质量块的重量与机组重量的比像可采用 表1—3内的推荐值，对于支承在楼板上的机器，可采用推荐值的下 限，对于支承在地面上的机器，应尽可能取上限。 表1－3 附加质量块与机组重量比值的推荐范围