第八章 隔振技术与阻尼减.ppt

第八章 隔振与阻尼减振技术 8.1 振动的影响和评价 1、振动的概念 振动是物体围绕某一基准平衡位置所做的往复运动。例如，钟摆的左右摆动；挑夫肩上的扁担的上下颤动；汽车在不平坦路面上行驶时的抖动等等。 思考：振动与噪声的联系？ 振动与噪声的联系： 振动一方面直接通过空气向外辐射噪声，这种噪声称为空气声，另一方面以弯曲波的形式通过与振源基础相连的结构振动，再向外辐射噪声，这种通过固体传导的声称为固体声。 水泥结构、砖石结构、金属板材等是隔绝空气声的良好材料，但对固体声衰减很小，所以通过固体传播的噪声可传至很远，而且在物体共振时会辐射很强的噪声。 2、振动的影响： 在实际工作中，人们利用振动，例如利用振动传输，振动筛选，振动研磨，振动抛光等。在吸声结构中，利用共振来吸声，但在一般生活中振动往往认为是有害的，①影响机械设备、仪器和建筑物的寿命；加剧磨损等；②产生噪声，以及对人体产生不良后果。 振动对人体的影响可分为全身振动和局部振动。全身振动是指人直接位于振动物体上时所受的振动；局部振动是指手持振动物体时引起的人体局部振动。 振动对人的影响主要因素有： 振动强度—位移、速度、加速度； 振动频率（ 1-100HZ ）、 振动方向、 人对振动的暴露时间等。 振动磨损机械设备，缩短使用寿命，更严重引起建筑物破坏。我国地震烈度和加速度的关系见表 1．减少扰动，降低激振力。 措施：减少非平衡力； 改进振动设备的结构设计； 提高加工制造的装配精度。 例如：鼓风机、高压水泵、蒸汽轮机、燃气轮机等旋转机械大多属高速旋转设备，每分钟在千转以上，其微小的偏心或安装间隙的不均匀，常带来严重危害。为此，应尽可能调好其动、静平衡，提高其制造质量，严格控制其对称要求和安装间隙，减少其离心偏心惯性力的产生。 2．防止共振 振动系统激振力的固有频率若和设备的固有频率相一致，就会引起共振，使设备振动更厉害，起了放大作用，其放大倍数可有几倍到几十倍。措施： 改变振动系统的固有频率，（改变设施的结构和尺寸，或采用局部加强）； 改变振动系统的扰动频率，（改变机器的转速或改换机型）； 装设辅助的质量弹簧系统，以降低共振响应。如动力吸振器、扭振减振器等； 增加阻尼层，以增加能量逸散以降低共振振幅。 3．采取隔振措施 以前往往采用大型基础、防振沟等来隔振，现主要采用在设备下安装隔振元件—隔振器。它是在物体和基础之间装弹性支承，来减少和隔离振动的传递，实现减振降噪的目的。按照传递方向不同，隔振可分为积极隔振和消极隔振两类。 ①主动隔振或积极隔振，在于隔离或减少动力的传递； ②消极隔振，即被动隔振，使要求的设备不受基础振动的影响。 8.3 隔振原理 刚性连接：振动源产生的激振力全部传给基础，由基础向四周传播； 弹性连接：即在振动源与基础之间安装隔振器，这样振动源、隔振器与基础就组成了一个隔振系统，当振动源发生振动时，由于隔振器的弹性缓冲作用，可以减弱对基础的冲击力，使基础产生并传递的振动减弱，而且由于振动系统收到的摩擦阻尼作用，使振动的机械能转化为热能耗散，也减弱了设备传给基础的振动，从而使噪声的辐射量降低。 8.4 隔振元件 优点：能承受各种环境因素，在很宽的温度范围（-40℃～50℃)和不同的环境条件下，可以保持稳定的弹性、耐腐蚀、耐老化；设计加工简单、易于控制，可以大规模生产，且能保持稳定的性能；允许位移大，在低频可以保持较好的隔振性能。 缺点：阻尼系统很小，因此在共振频率附近有较高的传递率；在高频区域，隔振效果差，使用中常需在弹簧和基础之间加橡皮、毛毡等内阻较大的垫。 最常用的是螺旋弹簧和板条式弹簧两种，螺旋弹簧减振器适用范围广，可用于各类风机、球磨机、破碎机、压力机等，板条式弹簧隔振器只在一个方向上有隔振作用，多用于火车、汽车的车体减振和只有垂直冲击的锻锤基础隔振。 优点：具有一定的阻尼，在共振频率附近有较好的减振效果，并适用于垂直、水平、旋转方向的隔振，劲度具有较宽的范围可供选择。具有持久的高弹性和优良的隔冲、隔振性能。 缺点：受环境温度梯度影响大，容易老化，寿命一般为3-5年，需要定期检查和更换。 类型：压缩型、剪切型和复合型。 8.5 阻尼减振 结构噪声： 定义：由金属薄板结构受激振动所产生的噪声也称结构噪声。 防止方法：1）加大壳体厚度，即增加单位面积质量，则在相同激振力条件下，激发引起的振幅则变小而降低辐射强度。 2）大面积薄板上多加“筋”，也可减弱振动的幅度； 3）安全防护用罩壳，可用风孔板，因板两侧的压力平衡而不会辐射低频噪声。 4）阻尼减振。即在薄板表面紧贴或涂敷一层或几层内摩擦大的材料，从而抑制结构振动、减少噪声。 8.5 阻尼减振 原理： 当机器