动力机械的减震设计及减震原理

动力机械的减震设计及减震原理
【摘要】减震设计的最终目的就是要找到并消灭干扰设备正常运行的方法，而减震器的设计往往不单是依据减震原理，还应当充分考虑到不同机械设备和不同的外部运行环境等因素。

在不同的环境下，不同的机器运转中需要减轻的震动各不相同。

本文重点阐述动力机械的减震原理、生产工艺流程，并以汽车减震器为例，介绍不同种类减震装置的设计方式。

【关键词】动力机械;减震设计;减震原理
动力机械设备在运转时会产生巨大的噪音和震动，这对周围环境都有很大的影响，可能会造成噪声污染、破坏其他相关设备、降低员工工作效率、产量降低等问题的出现。

对于动力机械，降噪音减震的方法主要有两种，第一种是降低机械发生源头的声音，使用冷却风扇、低震动的发动机等部件，从根本上解决噪声问题。

另一种方法则是通过对外部环境控制降低噪音和实现减震，例如进行密封处理、控制震动的传播路径等等。

目前使用最多也较受欢迎的是第二种方法。

1动力机械的减震原理
减震方式通常和降低噪声的方式相同，就是从震动源头入手，努力控制震动的传播路径。

而控制震动的方式通常表现为隔离震动和对机器本身减震，而具体的方式则有多种途径。

1.1减震原理
从源头控制和从传播途径上控制的减震方法，都是把振动作为基本原理并加以运用，控制的重点内容就是震动产生的噪声。

当机械动力源头发生震动时，会引起整个设备的震动，而震动的大小还会以波的形式引起周围设备的不正常运行。

实际上，结构声产生的是空气声而非普通的噪声。

对于其他设备，例如装载机，噪声和震动产生的原因较复杂，主要来源是车身系统和传动系统。

产生的噪声分为耳旁噪声和辐射噪声两种。

其中，耳旁噪声是由发动机和动力总成产生的低频声;辐射噪声是由冷却设备及发动机排气等设备工作运转产生的噪声，进而引发整个设备的震动。

1.2控制震动
控制震动的方法多种多样，主要原理是通过对震动源头控制和对传播途径控制两种。

1.2.1减震和吸震
这种方式是把设备震动部分产生的机械能力转化为其他形式的能量，例如热
能或电能等等，从而达到减震的效果，也能够合理利用各种能源，实现节约。

1.2.2避免共振
共振是指正在进行工作运转中的设备频率和扰动激励力的频率相同而发生的共振现象，这种现象产生后就会使机械设备震动加剧，严重的会影响设备的使用或停止运转，造成机械故障。

1.2.3控制振动源头
这种方法就是将产生震动的部分尽量减小震动幅度，减小不平衡力对设备的震动效果。

1.2.4控制震动传播路径
控制传播路径主要是通过隔离的方式进行，在振源和发生振动的设备之间加入隔离装置，从而减小发动机或其他部件运转时对整个机器设备的影响。

1.3减震器的制造设计和工艺流程
首先将减震器的外部管材进行切割，对两端进行加工，安装底盖并进行清洗，与这一步骤同时进行的是内部管材的切割和棒材的切割。

其中，内部管材切割后同样进行两端加工并清洗，之后底阀压入;对于棒材切割，则是对两段加工后，电镀、精细打磨、清洗，之后装配活塞。

这三道工序同时进行并完成后，进行整体组合、灌油、充气，再将封口进行焊接挤压，将其他附属原件进行焊接和装配，对成品喷涂，就完成了整个生产流程。

2应用实例
减震器往往支撑着动力设备的正常运转，对设备的使用年限、运转性能都有很大的影响，现以汽车作为例子具体分析减震器的工作原理和减震设计，并介绍不同种类的减震器装置。

2.1应用方式和原理
大多数汽车为了使车身在运行时更加平稳和顺畅，都会在悬架中安装减震装置，即减震器。

将减震装置和弹性设备并联安装。

在具体应用中，最广泛的就是液压减震器，而根据构造和结构的不同，减震器被分为筒式和摇臂式两种，两种减震器的工作频率各不相同，其中筒式减震器的应用领域更为广泛，也比较受欢迎。

减震器的设计中，阻尼越大震动消除的就会越快，但同时与其相连的弹性装置就不能够发挥作用，还可能导致其他部件的损坏。

另外，为了使伸张过程中产生的阻尼大于压缩行程的阻尼，伸张阀的弹簧强度要大于压缩阀;相同油压条件下，伸张阀和相关同道截面积要小于压缩阀的同
道截面积。

这些设计方式能够使减震器的阻尼减小，保护其他部件的完好性和正常运行，弹性设备也能够发挥应有的作用，从而达到减震的效果。

2.2减震器的不同类型
由于路面状况、行车状况和车体性能种类的不同，安装的减震器的类型也就不同。

2.2.1可调节的阻尼减震器
可调节式的减震器分为可调阻尼减震器和无极可调减震器两种。

对于阻尼减震器本身，有两种调节方式，其一，就是调整节流孔大小;其二，就是调整减震液的黏性。

总之，是通过对减震器阻尼进行调节实现减震的效果和目的。

此外，这种减震器对技术水平的要求十分高，对汽车运行中的平稳控制也较明显，但减震器构造较复杂，价格较高，损坏后的修理费用也高于其他种类的减震器。

2.2.2磁悬浮式减震器
这种减震器是选用两块同极的、有较高强度的永久磁铁，利用两块同极磁铁的排斥力形成减震器的弹力，这种弹性力随着两块磁铁之间的距离缩小而增加，具有很好的刚度，同时能调整车身的高度和弹簧刚度，从而使车身在运行中保持平衡稳定状态。

在减震弹簧的设计上，也有严格的要求。

在小变形时应当保持柔软状态，大的变形时则为较硬的状态。

此外，汽车每次行驶时载重不相同，车体的载重分布也不均匀，这也会影响车身运行过程中的平衡和顺畅，而使用这种减震器则会有效解决这一问题。

2.2.3双向作用筒式减震器
这种减震器在进行压缩时，能够将汽车的车轮拉近车身，使减震器受到压缩从而向活塞移动，活塞室内体积减小，油压升高，造成油料流入活塞上侧腔室，以此顺次影响油缸和相关压缩阀，形成阻尼力。

由于伸张阀弹簧的张力和紧力的设计大于压缩阀的力量，在相同压力之下，伸张阀和对应的同道缝隙及面积有所差异，但能够在截面积上保持平衡，减震器伸张时阻尼力要比压缩的阻尼力大，从而达到减震的效果。

2.2.4充气式减震器
充气式减震器是将浮动的活塞安装在缸筒的下方，在缸筒与活塞之间产生密闭的气室，并充入氮气。

这种减震器的设计有诸多优点，当车辆在路况不好的条件下行驶时，它能够产生比液压减震器更好的减震作用，使车身运行更加平稳和快速，给人以舒适感，同时还能够降低车辆在坑洼路面运行时的噪音，另外，充
气式减震器还具有使用寿命长、构造部件少的特点。

3结束语
动力机械设备的减震设计都是依据减震原理而进行，在实际操作和运用中，又根据不同种类的动力设备进行改进，通过对设备本身震动部分进行控制以外，还可以对震动的传播途径进行控制，从而实现减震的效果，使设备及设备周围的机器能够正常运转。

随着科技的进步和发展，有关专家和研究人员应当对减震设备进行不断的改造，同时努力研究更先进的减震设备，促进生产和生活中各种动力设备运行更加的安全、可靠。

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