隔振基本原理

隔振基本原理

主动隔振和被动隔振的共同点是安装减振器(弹簧)，但减振器安上去后，可能使要保护的电子产品的振动减小了。也可能使振动比原来更大。因此必须了解振动的基本原理，否则可能会得到相反的结果。

1．病动系统的组成

机械振动时物体受交变力的作用，在莱一位置附近做往复运动。如电动机放在一简

支梁上，当电动机旋转时，由于转子的不平衡质量的惯性力引起电动机产生上下和左右方向的往复运动。当限制其左右方向的运动时，就构成了最简单的上下方向的振动(单自由

度系统的正弦振动)，如图5—50(a)所示。亿宾微电子电动机放在简支梁上，电动机的转动中心在0

点，转子质量为mf，重心偏移在口点，偏心距为‘，转子转动的角速度为m，则转动时，转子

产生的离心力为EJ，zJ的垂直分量为y2，水平分量为D：。

如果限制左右方向的运动，则电动机仅受yJ的交变作用。如果只考虑简支梁的弹

性，不计其质量，电动机连同底座的质量为m，视为一个集中质量，则电动机的振动模型可表示为图5—50(b)，该图即为其力学模型。研究机械振动时，往往把实际的复杂系统进行简化，抓主要因素，得出力学模型，然后用力学模型进行分析计算。几种常见的振动力学模型如图5—5l所示，5—51(a)是单自由度系统自由振动；图5—51(b)是单自由度系统阻尼自由振动；图5—51(c)、5—51(d)是单自由度系统的强迫振动的两种形式。固5—5l(c)中激振以交变力形式存在，图5—51(d)中激振以支承振动位移的形式加于系统。

物体呼弹性回复力和重力的作用，并只能在一个方向上振动的机械振动称为单自

从图5—52(b)可以看出，这种振动只要一开始，就会不停地进行下去，这显然是不行的。只要给振动系统加上阻尼f(常用阻尼比D表示)，如图5—5l(b)所示，振动就很挟消失，这种振动称为阻尼自由振动。

3．单自由度系统的阻尼强迫振动

实际产品的持续振动是取外来激振对弹性系统做功，即输入能量以弥补阻尼所消耗

的能量来进行的。激振有两种形式产种情况是以交变力的形式徽振，激振力幅值为认，

如图5—51(c)所示；AT90CAN64另一种情况是以支承正弦振动的形式结出，位移的幅值为A‘，如图5—

51(d)所示。这两种情况造成产品振动的结果是一样的，它们只沿一个方向振动，并且都

有阻尼器，因此我们把这种振动方式称为单自由度系统的阻尼强迫振动。单自由度系统

的阻尼强迫振动也是常见的一种振动形式。

为了避免机器在启动或停车时经过共振区发生共振，D应选较大为好，以降低共振 时的幅值，尽管这样做在减振区时仍会损失一些隔振效果。 冲击是一种急剧的瞬间运动。物体的跌落、突然的刹车都是这种情况。隔冲也是用 诚振器来吸收冲击能量，此后以减振系统的固有频率把冲击能量缓慢释放出来，从而减小 了冲击力，保护了电子产品。隔振要求弹簧较软，隔冲要求弹簧较硬，这是一对矛盾。实 际问题中，主要是看振动与冲击哪一个危害更大，从而决定选择较软的还是较硬的弹簧。 隔冲问题比较复杂，讨论仅限于此。 wxq$#