减震橡胶理论与应用_唐叶辉
高阻尼硅橡胶材料的工程应用
高阻尼硅橡胶材料的工程应用熊美;唐宏亮【摘要】根据惯性器件减振器的应用考核要求--所受的负荷、结构特性及工作频率,确定了减振材料的性能指标,通过对阻尼材料进行配方设计得到了满足要求的高阻尼减振材料;并通过采用阻尼措施,在不改变原设计的条件下增加结构阻尼,达到阻尼减振的目的;通过对产品进行有限元分析和试验验证,得到了较好的减振效果.【期刊名称】《新技术新工艺》【年(卷),期】2010(000)006【总页数】3页(P73-75)【关键词】高阻尼材料;非线性;减振器【作者】熊美;唐宏亮【作者单位】上海航天控制工程研究所,上海,200233;上海航天控制工程研究所,上海,200233【正文语种】中文【中图分类】TH145.41卫星在与运载火箭分离过程中会产生剧烈的冲击与振动,为了使动调陀螺仪及陀螺系统免受剧烈机械振动的影响,在陀螺系统中设计安装了高阻尼硅橡胶减振器,所使用的减振材料是利用高分子材料在外载作用下产生原子间距离变化的普弹变形和大分子链段运动的高弹变形,可使隔振系统自振频率做得较低,且具有较大的内摩擦力,在外力的突然作用或以某一速度交替作用下,将机械能变成热能从而耗散达到减振缓冲之目的,对系统的稳定性有很大的作用。
1 材料研制一般认为材料阻尼系数≥0.3,温度区间＞100℃即具有好的阻尼性能[1]。
本文作者根据减振器的应用考核要求,即所受的负荷、结构特性及工作频率,确定减振材料性能指标,通过对减振材料进行配方设计,得到了满足要求的高阻尼硅橡胶减振材料,获得的阻尼系数常温下＞0.33。
2 理论分析为更好保护产品使用寿命,使正弦波冲击落在衰减区内,需要优化产品减振性能,即降低减振器固有频率,提高减振效率。
本文作者通过改进工艺措施即设计阻尼处理方式来进一步优化产品减振性能。
2.1 工艺改进——设计阻尼处理方式结构阻尼应控制在一定范围内,既可以满足共振区减小振幅的要求,又可以尽量减小增大阻尼对高频区减振带来的负作用,这是最优的阻尼结构设计。
反式丁戊橡胶TBIR224942_在减震领域中的应用
反式丁戊橡胶TBIR2249在减震领域中的应用王 浩 葛怀涛 王日国 任学斌 栾 波山东华聚高分子材料有限公司摘 要：研究了反式丁戊橡胶TBIR2249在减震领域中的应用。
结果表明，以恒黏标Copyright©博看网. All Rights Reserved.54应用技术APPLIED TECHNOLOGY65；环烷油，3.0；促进剂CBS-80，0.75；促进剂MBTS-75，0.8；硫黄-80，2.5；防焦剂CTP-80，0.25。
1#：NR/TBIR=100/0；2#：NR/TBIR= 90/10；3#：NR/TBIR=80/20。
配方二：NR/BR/TBIR 并用胶配方。
NR/BR/TBIR ，100；氧化锌-80，6.25；硬脂酸，2.0；防老剂RD ，2.0；防老剂4010NA ，2.0；石蜡，2.0；炭黑N550，40；白炭黑，6.0；环烷油，5.0；促进剂CBS-80，0.875；促进剂MBTS-75， 0.4；硫黄-80，2.875；防焦剂CTP-80，0.25。
4#：NR/BR/TBIR=80/20/0；5#：NR/BR/TBIR=70/20/10；6#：NR/BR/TBIR=80/10/10；7#：NR/BR/TBIR=70/10/20。
3.试样制备 （1）混炼工艺一段密炼：在美国FARREL 公司生产的BR 1600型密炼机上进行，密炼机转速70 r/min 。
首先投入生胶密炼1min ，继而投入氧化锌、硬脂酸、防老剂、炭黑及环烷油等密炼2min ，3min 时清扫上顶栓，共计密炼5min 排胶，得到一段母炼胶。
一段母炼胶在开炼机下片后于（23±2）℃环境下停放4h 。
24-。
℃。
况，测试温度（23±2）℃。
二、结果与讨论1.NR/TBIR 并用胶NR/TBIR 并用胶的硫化特性参数和硫化胶性能见表1。
从表1可以看出，以SMR CV60为对比，并用10～20份TBIR2249后，胶料的硫化特性参数基本保持不变，硫化胶的拉伸强度、定伸应力、拉断伸长率和回弹性能基本保持不变，六级屈挠疲劳寿命显著提升。
日本东海橡胶公司研制出高性能减震新材料
日本东海橡胶公司研制出高性能减震新材料
刘共华
【期刊名称】《现代塑料加工应用》
【年(卷),期】2003(15)5
【总页数】1页(P31-31)
【关键词】日本东海橡胶公司;研制;性能;减震材料;橡胶材料
【作者】刘共华
【作者单位】武汉市化工局供销处
【正文语种】中文
【中图分类】TQ336.42
【相关文献】
1.日本开发成功伸缩自如新材料,德国科学家研制出人造软组织材料,日本研制出检测败血症的DNA芯片,美国科学家发现调节脂肪消耗的酶,德国公司发明新的汽车减震系统 [J],
2.日本东海橡胶公司研发出高性能减震新材料 [J],
3.日东海橡胶公司研发出高性能减震新材料 [J],
4.日本开发成功高性能减震橡胶新材料 [J],
5.日本东海橡胶公司研发出高性能减振新材料 [J], 刘功
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橡胶压缩mooney-rivilin本构模型参数拟合分析
packaging dropping, modal analysis and some other simulation analysis.
研究。
E-mail: luqiong_tu@
1 Mooney-Rivilin 本构模型理论简介
Mooney 和 R. S. Rivilin 基于大弹性变形的唯像
理论[3] ，
以及以下 2 个假设：
第1期
橡胶压缩 Mooney-Rivilin 本构模型参数拟合分析
是线弹性材料，
仅输入密度、弹性模量、泊松比来近
很多因素的影响，
如网格质量的好坏，
边界条件是否
似表示。但橡胶是一种超弹性材料，
该种材料的力
和实际相符，
控制卡片是否正确设定等，
其中最重要
材料本构模型和材料参数的正确选取。橡胶材
需要用到应变能密度函数。描述橡胶本构模型常用
stress-strain curve of the rubber was obtained by uniaxial compression experiment, and then the curve was fitted by MooneyRivilin constitutive model to obtain the values of C01 and C10. Finally, finite element simulation was used to reproduce the
橡胶支座隔震与摩擦摆支座隔震效果的对比研究
橡胶支座隔震与摩擦摆支座隔震效果的对比研究目录一、内容概括 (2)1. 研究背景和意义 (3)2. 研究目的和任务 (3)3. 研究现状和发展趋势 (4)二、橡胶支座隔震技术研究 (6)1. 橡胶支座隔震原理 (7)2. 橡胶支座类型与特性 (8)3. 橡胶支座隔震效果分析 (9)4. 橡胶支座优化与改进 (10)三、摩擦摆支座隔震技术研究 (12)1. 摩擦摆支座隔震原理 (13)2. 摩擦摆支座结构与特性 (14)3. 摩擦摆支座隔震效果分析 (16)4. 摩擦摆支座动力学性能研究 (17)四、橡胶支座与摩擦摆支座隔震效果对比实验 (18)1. 实验设计与准备 (20)2. 实验过程及数据记录 (21)3. 实验结果分析 (22)4. 实验结论与讨论 (23)五、橡胶支座与摩擦摆支座隔震系统性能评价 (24)1. 性能评价指标体系建立 (25)2. 性能评价方法选择与实施 (26)3. 性能评价结果分析 (27)4. 不同隔震系统性能对比与讨论 (28)六、工程应用与案例分析 (30)1. 工程概况及隔震需求 (31)2. 橡胶支座与摩擦摆支座应用方案设计 (33)3. 工程实施与效果监测 (34)4. 案例分析总结与启示 (35)七、结论与展望 (37)1. 研究成果总结 (38)2. 研究不足与展望 (39)3. 对未来研究的建议 (40)一、内容概括本文旨在深入比较橡胶支座和摩擦摆支座在隔震中的应用与效果。
随着地震设计和城市化建设的需要，隔震技术作为减轻地震损害的关键手段，不断受到重视。
橡胶支座因其优异的性能，如能量吸收能力强、适应性好、维修方便等特点，成为当前较为主流的隔震方式。
随着关于隔震领域研究和实践的深入，摩擦摆支座因其独特的非线性特性和阻尼调整性，也逐渐得到广泛研究。
本研究首先对橡胶支座与摩擦摆支座的工作原理及其隔震机理进行了详细阐述。
橡胶支座通过橡胶的弹性形变来消减地震能量，而摩擦摆支座则是通过摩擦和摆动以耗散地震能量。
橡胶减摩抗磨改性研究进展
橡胶减摩抗磨改性研究进展
汤洁;张丽慧;周春宇;吴杨;于波;周峰
【期刊名称】《摩擦学学报（中英文）》
【年(卷),期】2024(44)3
【摘要】橡胶因具有优异的理化性质及独特的力学性能而广泛应用于国防、航空航天、医用、交通、建筑及机械电子等领域,起到减震、缓冲和密封等作用.摩擦学性能是橡胶材料的重要指标之一,然而橡胶自身具有较高的摩擦系数,在一些应用领域,如活塞杆、阀轴(杆)密封、轮胎和水润滑轴承等,因黏连、摩擦生热、机械磨损及磨粒磨损等原因导致性能下降甚至失效.本文中首先综述了橡胶摩擦及磨损理论,随后从橡胶基体改性、橡胶表面处理以及表面织构化3个方面介绍了橡胶减摩抗磨改性方法的研究进展,并对其发展前景进行了展望.
【总页数】17页(P379-395)
【作者】汤洁;张丽慧;周春宇;吴杨;于波;周峰
【作者单位】中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室;中国科学院大学;烟台中科先进材料与绿色化工产业技术研究院;烟台先进材料与绿色制造山东省实验室
【正文语种】中文
【中图分类】TH117.1
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5.硅材料表面减摩抗磨改性研究现状与展望
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橡胶减振支座动态性能仿真分析研究
橡胶减振支座动态性能仿真分析研究方建辉;丁智平;卜继玲;黄友剑;李飞;白晓鹏【摘要】Based on three hyperelastic rubber material constitutive models of Mooney-Rivlin, Ogden 3 order and Van der Waals, and taking into consideration of influencing factors of load frequency, load amplitude and load mean value,the finite element models of rubber damping brackets of wind driven generator were established respectively and the dynamic properties of rubber damping brackets were made numerical simulation. Through rubber brackets dynamic bearing test, the effects of constitutive models of different rubber materials on simulation accuracy of rubber elastic parts were analyzed. The analysis of rubber damping bracket simulation and dynamic bearing test result error both indicated that Van der Waals model was suitable for compressing and shearing deformation load cases, Mooney-Rivlin model was for small or medium deformation load cases and Ogden 3 order model was for large deformation load cases. The appropriate rubber material constitutive model needs to be selected to improve the precision of FEA according to load cases.%基于Mooney-Rivlin、Ogden 3阶和Van der Waals三种橡胶超弹材料本构模型，考虑载荷频率、载荷幅值、载荷均值诸因素影响，分别建立风力发电机橡胶减振支座有限元模型，对橡胶减振支座动态性能进行数值模拟。
二氧化硅增强橡胶
二氧化硅增强橡胶
佚名
【期刊名称】《化工矿物与加工》
【年(卷),期】2003(32)2
【总页数】1页(P45-45)
【关键词】二氧化硅;增强;橡胶;填料;可加工性;稳定性;硫化
【正文语种】中文
【中图分类】TQ330.38
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1.纳米二氧化硅包覆改性滑石粉及对天然橡胶/丁苯橡胶并用胶的增强 [J], 陈尔凡;单鹏;马驰;吴波;裴群
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杜仲橡胶在减震材料及制品中的应用研究
杜仲橡胶在减震材料及制品中的应用研究的报告，800字
杜仲橡胶作为一种天然可生物降解材料，具有良好的弹性、耐磨损性以及高强度等特点，在减震材料及制品的应用中发挥着重要的作用。
本文将对杜仲橡胶在减震材料及制品的应用进行介绍。
首先，杜仲橡胶在减震材料及制品中的应用存在着许多优势，首先，它可以降低机械振动和衝擊，并且可以消除和减轻振动和衝擊；其次，它具有很高的弹性，可以吸收和减缓冲击的力量；此外，该材料的耐磨损性比其它常用材料要高，可以提高产品的使用寿命。
其次，杜仲橡胶在减震材料及制品的应用有很多。
例如，它可以用作建筑和工程领域的减震材料，可以防止建筑物因地震、风暴等自然因素造成的压力和冲击；此外，它还可以用于汽车、摩托车等机动车上，用于车身减震等；再次，它还可以用于电子产品、医疗器械、玩具等日用产品的减震。
最后，由于杜仲橡胶的优点，它也受到了越来越多的应用，例如用于制造各种鞋底，胶鞋、运动鞋均采用杜仲橡胶制成，使得鞋子更轻、更耐磨，而且具有很好的减震效果；另外，杜仲橡胶还可以用于制作座垫，能够更好地吸收方向转换时产生的冲击力，减轻乘坐者的疲劳感。
综上所述，杜仲橡胶是一种天然可生物降解的材料，具有良好的弹性、耐磨损性以及高强度等特点，在减震材料及制品的应用中发挥着重要的作用，它可以用作建筑和工程领域的减震材
料，也可以用于汽车、摩托车等机动车上，以及电子产品、医疗器械、玩具等日用产品的减震，同时也可以用于制作各种鞋底、座垫等。
总之，杜仲橡胶在减震材料及制品的应用前景十分广阔，值得进一步研究。
应变对橡胶老化性能变化的影响研究
为了较好地模拟使用工况，设计出符合汽车寿命要
了使结果有较好的一致性，取同一批次生产的厚度为
求的橡胶制品，研究人员会采用一系列老化、耐久等方
2.0 mm 的橡胶片进行试验，厚度误差为±0.2 mm，并在此
式来加速橡胶的老化，以此来研究老化后橡胶性能的变
化以及是否符合使用要求。常见的评价橡胶性能的方
法有拉伸强度、拉断伸长率、橡胶硬度、开裂情况等，常
用的老化条件有热空气老化、耐臭氧老化、模拟光照老
化、耐油液老化等［2］。
但是车辆上的实际使用工况往往更为严苛和复杂，
包括沙尘、应变等都会对橡胶的性能造成影响。尤其是
基础上用相应的裁刀裁出所需要的尺寸。本次试验采
用的主要设备有 MTS 公司生产的 CMT4104 微机控制
电子万能试验机、温州市海宝仪器生产的 LX-A 邵氏橡
1 概述
况，添加应变量这一常见影响因素进行相应的老化，可
车辆的普及与发展，与工业化、可靠性提升等因素
以更好地模拟橡胶实际使用工况，为相关老化的研究提
密不可分，而一辆汽车的许多零部件中都使用了大量的
供一定思路。
橡胶制品，没有橡胶就没有办法完成减震、密封、绝缘、
2 试验过程
变形、消音等诸多功能，也可以说没有橡胶工业的发展，
11.2
10.8
12.4
11.7
11.3
10.9
12.4
11.8
11.3
11.1
12.7
12.2
11.7
11.5
12.8
12.3
11.8
11.6
13.0
12.7
12.3
11.8
13.2
12.7
12.4
汽车悬架及其减震件应用_唐叶辉
汽车悬架及其减震件应用主讲人：唐叶辉一、底盘减震件名称及分类 二、各类底盘及减震件简介 三、底盘减震件详解一、底盘减震件名称及分类一、底盘减震件名称及分类一、底盘减震件名称及分类底盘减震件—分类一、 副车架衬套、车身衬套（悬置） 二、 控制臂、扭转梁、拉杆、摆臂衬套 三、 悬架衬套、Top Mount 四、稳定杆衬套 五、排气管吊耳一、底盘减震件名称及分类FA Bushings Topmount Hydro-Bushing Subframe Anti-Roll-Bar Hydro-SubframeMulti link BushingsTie-Blade Twist-Beam一、底盘减震件名称及分类Conv. Bush FAConv. Bush RAHydrobushSubframe M. Conv.Top Mount FAAnti Roll Bar BushDual Rubber BushSubframe M. Hydr.Top Mount RAAnti Roll Bar LinkBootsRubber Jounce Bu.Spring Seat Isolat.Steering Sys. Bush二、各类底盘及减震件详解二、各类底盘及减震件简介Arcitecture MC Pherson front suspension二、各类底盘及减震件简介Arcitecture MC Pherson front suspension麦弗逊式悬挂是当今世界用的最广泛的轿车前悬挂之一。
麦弗逊式悬挂由螺旋弹簧、减震器、三角形下摆臂组 成，绝大部分车型还会加上横向稳定杆。
主要结构简单的来说就是螺旋弹簧套在减震器上组成，减震器可以避免螺 旋弹簧受力时向前、后、左、右偏移的现象，限制弹簧只能作上下方向的振动，并可以用减震器的行程长短及松紧 ，来设定悬挂的软硬及性能。
麦弗逊式悬挂结构简单所以它轻量、响应速度快。
并且在一个下摇臂和支柱的几何结构下能自动调整车轮外倾 角，让其能在过弯时自适应路面，让轮胎的接地面积最大化，虽然麦弗逊式悬架并不是技术含量很高的悬架结构， 但麦弗逊式悬挂在行车舒适性上的表现还是令人满意，不过由于其构造为直筒式，对左右方向的冲击缺乏阻挡力， 抗刹车点头作用较差，悬挂刚度较弱，稳定性差，转弯侧倾明显。
力学模型——隔振和减振材料设计指南
力学模型——隔振和减振材料设计指南
李汉堂
【期刊名称】《世界橡胶工业》
【年(卷),期】2017(044)012
【摘要】利用力学模型可以解释隔振和减振问题,即通过力学模型可以清楚地了解到隔振和减振的原理是不同的.再者,可从力学角度来考虑隔振和减振材料的设计问题.
【总页数】8页(P91-98)
【作者】李汉堂
【作者单位】曙光橡胶工业研究设计院,广西桂林541004
【正文语种】中文
【中图分类】TQ336.4+2
【相关文献】
1.一种合金减振与隔振支座减振特性研究 [J], 张锐;高芳清;范晨光
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减振材料的基础知识和有关材料数据
减振材料的基础知识和有关材料数据李汉堂【摘要】文中概述了减振聚合物材料的有关基础知识.根据单自由度装置的传振性能,介绍了隔振与减振的差异.借助于减振材料的黏弹特性及其结构,阐述了减振材料的作用原理和材料设计.作为控制黏弹性中损耗因子的一个范例,介绍了填充炭黑的三元乙丙橡胶(EPDM)的胶料配方.【期刊名称】《世界橡胶工业》【年(卷),期】2017(044)012【总页数】5页(P80-84)【关键词】减振聚合物材料;黏弹特性;储能模量;杨氏模量;损耗因子【作者】李汉堂【作者单位】曙光橡胶工业研究设计院,广西桂林541004【正文语种】中文【中图分类】TQ336.4+20 前言所谓减振材料是指将减振对象的振动能转变成热能，通过吸收振动能，使材料具有高衰减或高抑制振动能力的材料。
如果从“隔音橡胶材料”这一角度来考虑减振材料，则把减振对象的振动作为一种声音传播到空气中，通过迅速衰减其振动来减小声音传播的能量，期望减振材料能具有这样的功能。
减振材料可分为高分子类减振材料、减振金属和合金、减振钢板等几大类，文中只涉及高分子减振材料。
1 隔振和减振人们往往会提出有关隔振与减振之间的差异问题，因此在这里拟用振动传递率τ进行概述，图1示出了单自由度振动系统的模型。
图1 单自由度振动系统模型在标准条件下，假设了一个具有100 Hz共振频率的模型，其横向轴为励振频率；纵向轴为振动传递率τ。
如图2所示，在共振频率为100 Hz附近，可观察到由于损耗系数增大，而导致的振动衰减效果的提高，减小振动传递率是有可能的，这种效果被称为减振。
再如图3所示，如果增大弹簧常数（提高材料硬度），则共振频率向高频一侧偏移；相反，如果减小弹簧常数（使材料变软），则共振频率移向低频一侧。
又如图4所示，在减振对象的质量m增加的情况下，共振频率移向低频一侧。
通过使共振频率移位来减小振动传递率，这被称为隔振。
值得注意的是，虽然弹簧常数或减振对象的质量发生变化会使共振时的频率移位，但共振时振动传递率基本不变。
减振橡胶（EPDM）的技术动向
减振橡胶（EPDM）的技术动向
佚名
【期刊名称】《橡胶参考资料》
【年(卷),期】2005(035)005
【摘要】汽车技术的动向对消音器悬挂橡胶（M／H橡胶）的影响是因排气温度升高而产生的。
因此，以提高耐热性为目的在部分EPDM胶料中采用的是过氧化物硫化体系。
【总页数】1页(P47)
【正文语种】中文
【中图分类】TQ336.42
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1.聚氨酯减振垫与橡胶减振垫浮置板轨道振动控制效果分析 [J], 何鉴辞;王平;唐剑;赵才友;易强
2.机车防振橡胶弹性牵引齿轮橡胶减振元件最佳形状研究（二） [J], 黎冠中;范布棠
3.机车防振橡胶弹性牵引齿轮橡胶减振元件最佳形状研究（一） [J], 黎冠中;范布棠
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5.EPDM发泡减振制品弹性的影响因素与动静比关系 [J], 王巧玲;赵洋;季承远;高光涛
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补强体系对天然橡胶减振材料性能的影响
补强体系对天然橡胶减振材料性能的影响
庞松;田安伟;汪海峰;何琪;李恒荣;刘佳丽
【期刊名称】《橡胶科技》
【年(卷),期】2024(22)2
【摘要】研究补强体系对天然橡胶减振材料性能的影响。
结果表明:填充19份炭黑N774和39份白炭黑的胶料的拉伸强度、拉断伸长率和撕裂强度最大,但填料分散性和耐老化性能差,压缩永久变形较大;填充37份炭黑N550和19份炭黑N774胶料的交联密度和拉伸强度最小,Payne效应强,压缩永久变形最大;填充43份炭黑N774或39份炭黑N660及20份白炭黑的胶料兼具优异的填料分散性和耐老化性能,且压缩永久变形较小,可满足减振橡胶材料的性能要求。
【总页数】4页(P81-84)
【作者】庞松;田安伟;汪海峰;何琪;李恒荣;刘佳丽
【作者单位】建新赵氏科技股份有限公司;宁波大学博士后流动站;北京橡胶工业研究设计院有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TQ336.42
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1.硅烷偶联剂对白炭黑/炭黑并用体系补强天然橡胶性能的影响
2.挤出参数对短纤维补强天然橡胶复合材料性能的影响
3.工艺参数和（丙烯／马来酐）接枝共聚物
对木质纤维补强热塑性天然橡胶复合材料力学性能的影响4.硫化与补强体系对氯丁橡胶/天然橡胶并用胶性能的影响
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减震橡胶理论及应用主讲人：唐叶辉一、减震橡胶基础理论二、减震橡胶制品常用材料三、常用减震橡胶产品介绍一、减震橡胶基础理论现实生活中振动无处不在，振动的现象是不容忽视也是不可缺少的。
人们一直致力于振动的产生、控制和消除的研究。
所有的物体的振动都会产生声音，如果没有振动就不会有音乐,人类也无法进行语言交流了。
但是振动也会对人们的生活产生许多不利的影响，如：共振会导致装置的损坏、噪音会影响人类的生活环境等！怎样将振动对人们产生的不利影响减到最小,是当前减震技术发展和追求的方向。
减震技术的核心是消除干扰性振动或找出解决的方法,现在比较适用和成熟的减震方法是橡胶减震系统,早在橡胶应用于工业之初,人们就使用了橡胶隔离来进行减震,但当时还没有有效的橡胶粘接技术,橡胶在减震领域的应用没有获得成功,随着橡胶粘接技术的的发展和运用,于1932 年出现了最早的橡胶减震制品,使得减少底盘和引擎系统产生的振动成为可能,随后越来越多的金属和橡胶粘接的零件应用于差速器、后轴等汽车驱动系统,20世纪50年代起越来越多的发动机悬置得以应用,早在1979年德国大众成功地将液压悬置应用到发动机悬置系统,使得减震技术得到很大的发展,现在人们正在研究可转换装置和主动装置在工程上的实际应用。
一、减震橡胶基础理论一、减震橡胶基础理论2.弹性装置系统和线型弹性装置系统的单自由度相比,立体系统拥有更多的自由度和可移动性,一个发动机悬置有三个直移和三个转动的自由度,六个固有频率需抵制共振使激振力减少到一定程度,该装置系统主要是减少重心处的振动使之趋向于零,使不同方向的激振不再相互影响。
该装置系统的设计目标是根据客户的开发设想决定悬置布一、减震橡胶基础理论置的位置和悬置的刚度,使得所有的固有频率远不等于干扰频率,最初的装置主要是决定临时的位置和刚度,最后安装到车上时要考虑到发动机装置子系统的相互作用,现在人们已能通过有限元分析软件系统建立汽车整车模型,并通过计算机模拟进行悬置的优化设计,设计时需考虑找到使舒适性和减少噪音的最好的折中方法,使得零件可以抵挡所有外力并使力的传递达到最小化,同时还需满足零件的最大运动和外界环境的要求。
一、减震橡胶基础理论3.减震橡胶概要3.1减震橡胶的作用:代替金属弹簧起到消振,吸振作用.其主要的性能要求在静刚度、动刚度、耐久性能上3.2减震橡胶的特点:(与金属弹簧相比胶)①橡胶是由多种材料相组合而成,同一种形状通过材料调整可以拥有不同的性能。
②橡胶内部分子之间的摩擦使它拥有一定的阻尼性能,即运动的滞后性(受力过程中橡胶的变形滞后于橡胶的应力)。
③橡胶在压缩、剪切、拉伸过程中都会产生不同的弹性系数。
3.3减震橡胶的工作原理:①吸收振动: 此类减震橡胶件主要是用于发动机与车身之间的连接,此状态下发动机是振动源，减震橡胶的作用是吸收发动机产生的振动,避免传递到车身上，同时也减轻发动机自身的振动。
②消减振动: 此类减震橡胶件主要是用于底盘与车身之间的连接,此状态下底盘车轮是振动源, 减震橡胶的作用是将路面与车轮产生的振动通过高阻尼作用迅速消减，防止振动通过底盘传递到车身。
4.减震橡胶的性能特征4.1 静刚度4.1.1 静刚度的定义：指减震橡胶在一定的位移范围内,其所受压力(或拉伸力)变化量与其位移变化量的比值。
静刚度的测定必须在一定的位移范围内测定，不同的位移范围测定的静刚度值是不同的,但有的厂家则要求整个位移范围测定的变化曲线。
下面以压缩变形试验为例，说明减震橡胶与金属弹簧的静刚度的不同之处：将金属弹簧压缩到弹簧弹性极限内的一定范围的位移量后，再将压力缓慢匀速卸去，弹簧所受的载荷与位移量的关系如图3 所示呈线性关系,在外力卸去后弹簧能够回复到初始位置一、减震橡胶基础理论将减震橡胶压缩到一定范围的位移量后，再将压力缓慢匀速卸去，减震橡胶所受的载荷与位移量的关系如图4所示呈非线性关系,在外力卸去后减震橡胶不能够回复到初始位置,出现位移相对于载荷的滞后现象上面的试验可以得出:橡胶的静刚度是在一定的位移范围内,其所受载荷变化量与其位移变化量的比值,位移范围不同所得到的静刚度值是不同的,即(F2-F1)/(X2-X1)≠(F3-F2)/(X3-X2)而金属弹簧在任意位移范围内其所受载荷变化量与其位移变化量的比值是一定的，即(F2-F1)/(X2-X1)=(F3-F2)/(X3-X2)将金属弹簧和减震橡胶同时压缩到极限后,金属弹簧的压力会一直保持不变,而减震橡胶的压力会随着时间的推移出现应力松弛的现象,如图5所示,减震橡胶的这种压力松弛的特性使它具有比金属弹簧更好一、减震橡胶基础理论的消振作用。
4.2动刚度4.2.1动刚度的定义：指减震橡胶在一定的位移范围内，一定的频率下，其所受压力(或拉伸力)变化量与其位移变化量的比值。
动刚度的测定必须在一定的位移范围内，一定的频率下测定，不同的位移范围不同的频率下测定的动刚度值是不同的。
减震橡胶不仅在静态特性上与金属弹簧不同而且在动特性上也与与金属弹簧存在很大的差异，下面以试验为例说明两者的不同之处：一、减震橡胶基础理论如图9所示，分别对减震橡胶与金属弹簧施加一个冲击力，来对比冲击后的振幅与振动时间的变化关系(不考虑系统以外力的影响)，可以看出减震橡胶的振动很快消减并在很短时间振动停止，而金属弹簧的振动能持续很长时间，振幅的衰减速度很慢,因此减震橡胶与金属弹簧相比具有较大的阻尼,对振动的吸收性能好,能有效地防止振动的传播。
如图10所示,分别对减震橡胶与金属弹簧压缩到一定位移后,施加一个定振幅的振动,测定其载荷与位移的关系,在X1-X2位移范围内,金属弹簧的动态载荷与位移关系仍和静态相似呈线性关系,其Kd=Ks=(F2-F1)/(X2-X1),而减震橡胶的动态载荷与位移关系和静态不同，其一、减震橡胶基础理论Kd=(F3-F1)/(X2-X1),Ks=(F3-F2)/(X2-X1)因F2＞F1 所以Kd＞Ks,从上面关系可以看出:相同变形范围下的动刚度永远大于静刚度,产生这种现象的原因是：橡胶分子间存在内摩擦力,使得减震橡胶的变形与橡胶的内应力(外力的反作用力)之间存在有一定的滞后,这种滞后反应到减震橡胶受到外加的受迫振动时,其变形与内应力之间存在一个相位角,如图11所示。
一、减震橡胶基础理论4.3.1 动倍率的定义指减震橡胶在一定的位移范围内所测定的动刚度与静刚度的比值即:Kd/Ks因Kd∽G1*S ,Ks∽G*S 因此: Kd/Ks∽G1/GG1:存储弹性模量; G:静态剪切弹性模量从上式可以看出:动倍率与产品形状无关,是橡胶材料自身的特性对于发动机用减震橡胶而言,减震机理是吸收振动,要求动倍率越小越好,从动倍率的定义可以看出,若想减小动倍率需从两个方面入手:①增大静刚度②减小动刚度.如增大静刚度可以使减震橡胶在静态时的支承作用增强,而减小动刚度可以减小振动的传递率,防止将发动机的振动传递到车身上,提高乘坐的舒适性,因此发动机用减震橡胶要求动倍率越小越好.但是实际上形状一定时,改变橡胶材料配方以增加静刚度的同时动刚度也在增加,减小动刚度的同时静刚度也在减小,只是静刚度与动刚度增减的幅度不同,这就要求在配方设计时掌握好平衡点使得配方的调整有利于动倍率的降低4.3.2动倍率的测定方法:作为基础研究时可以参照图12中的试验块做动倍率测定。
测定时,如静刚度的测定范围是2±0.5mm，对应在动刚度的测定范围为：预压2mm后在一定频率下，振幅±0.5mm，也就是动刚度的测定范围一定要与静刚度的测定范围一致,此时的动倍率才具有可比性和实际意义。
一、减震橡胶基础理论4.4损耗系数：在减震橡胶的受力过程中，橡胶的变形与橡胶的应力之间存在着一定的相位差，而橡胶的应力一般要超前于橡胶的变形一定的相位角δ。
通常所说的损耗系数就是橡胶应力与橡胶变形的相位角δ的正切，即损耗系数τ=tgδ。
4.5扭转刚度：指减震橡胶在一定的扭转角范围内，其扭转力矩与扭转角之间的比值。
4.6 耐久性能: 指减震橡胶在一定的方向一定的预加载荷、振幅、振动频率下，经往复振动n次后产品完好或将产品往复振动直至破坏时的振动次数。
耐久性能是衡量一个减震橡胶件的安全性能和综合性能的重要指标。
二、减震橡胶制品常用材料1.弹性体材料1.1减震橡胶用弹性体材料的选用做为减震橡胶用的弹性体材料一般主要有以下几种:NR,SBR,BR,NBR,CR,EPDM,IIR,VMQ、PU等,其选用原则为：一般常用减震橡胶材料为: NR,SBR,BR(发动机悬置、衬套、隔振块等)有耐油性要求的减震橡胶材料为:NBR(油管支架等)有耐候性要求的减震橡胶材料为:CR(球销衬套，防尘套等)有耐热性要求的减震橡胶材料为:EPDM、VMQ(排气管吊耳等)阻尼性要求大的减震橡胶材料为:IIR(因其加工工艺性差,一般不采用)PU一般用于减震支柱中的复原缓冲块（弹簧垫，缓冲块等）1.2弹性体材料对减震特性的影响从橡胶配方上考虑,影响橡胶的减震特性的主要因素是；生胶的选用；弹黑的选用和配合量；油的种类的选用等。
下面以NR/SBR/BR系为例介绍橡胶配方与减震特性的关系：①改变静刚度:生胶选用时改变SBR和BR的并用量对静刚度没有影响；碳黑选用时粒径小的碳黑可以提高静刚度，增大碳黑的配合量可以提高静刚度；油的选用时使用芳香烃油比使用环烷烃油的配方有利于提高静刚度二、减震橡胶制品常用材料②改变动刚度:生胶选用时减少SBR的并用量有利于降低动刚度, 改变BR的并用量对动刚度没有影响,碳黑选用时粒径大的碳黑可以降低动刚度,减少碳黑的配合量有利于降低动刚度;油的选用时选用环烷烃油比使用芳香烃油有利于降低动刚度③改变动倍率: 生胶选用时减少SBR的并用量有利于降低动倍率, 改变BR的并用量对动倍率没有影响,碳黑选用时粒径大的碳黑可以降低动倍率,减少碳黑的配合量有利于降低动倍率;油的选用时使用环烷烃油比使用芳香烃油有利于降低动倍率④改变损耗系数:生胶选用时增加SBR的并用量有利于提高损耗系数, 改变BR 的并用量对动倍率没有影响,碳黑选用时粒径小的碳黑可以提高损耗系数,增加碳黑的配合量有利于提高损耗系数;油的选用时使用芳香烃油比使用环烷烃油的配方有利于提高损耗系数⑤耐久性:生胶选用时增加SBR的并用量耐久性会出现先增后减的变化趋势；增加BR的并用量耐久性会出现先增后减的变化趋势;因此SBR和BR的并用量应适当。
碳黑选用时粒径小的碳黑可以提高耐久性；增加碳黑的配合量，耐久性出现先增后减的变化趋势,油的选用时使用芳香烃油比使用环烷烃油的配方有利于提高耐久性二、减震橡胶制品常用材料2.刚性骨架实际应用时减震橡胶基本都是带有刚性骨架的零件，同时这些刚性骨架都对减震橡胶的减震性能有一定的影响。