2008年环保工程师讲义之隔振工程(二)

　　隔振器设计注意事项：

　　(1)应根据使用的环境条件选择合适的橡胶。

　　(2)在橡胶和金属的结合面，避免有可能造成应力集中的结构，并以圆角代替锐角。

　　(3)在实际应用中，橡胶隔振器的最大应力发生在橡胶与金属黏结面上，因此在校核强度时，除了橡胶本身的允许应力外，还需要考虑橡胶和金属间的黏结强度，取两者中的较小值作为设计的依据。

　　(4)在设计或选用橡胶隔振器时，要考虑到尽可能避免使橡胶长期在受拉状态下工作，橡胶的变形应按厚度控制在许可的百分比范围内。

　　(5)对于圆筒形或剪切型隔振器，为了消除橡胶的收缩应力，提高其耐久性，在制造时必须给以适当预压。当采用这种措施时，半径方向或者压缩方向的刚度将增大约10%，而轴线方向或剪切方向则将减小，因此刚度的正确数值，要按产品实测值为准。

　　(6)隔振器的主要性能参数是刚度和阻尼。根据加载力变化速度的不同，分为静刚度、动刚度、冲击刚度三种，对于弹簧隔振器来说，这三者基本上是相同的，而橡胶隔振器的三种刚度是不同的。

　　(7)需要指出的是，温度对橡胶隔振器的刚度影响很大，温度降低，刚度增大;温度升高，刚度则减小。

　　2、弹簧隔振器

　　弹簧隔振器是目前应用较广泛的隔振器，包括螺旋弹簧式隔振器、板条钢板式隔振器和卷带式隔振器三种类型。

　　螺旋弹簧式隔振器应用最广泛，在各类风机、破碎机、压力机、锻锤机的振动控制上常被采用，设计合理，可获得满意的隔振效果。

　　板条钢板式隔振器是由多根钢板叠加在一起构成的。具有良好的弹性，变形时钢板间产生摩擦阻尼。只在一个方向上具有隔振作用，用于火车、汽车的车体减振。

　　弹簧器有如下优点：

　　(1)可以达到较低的固有频率，例如5Hz以下。

　　(2)可以达到比较大的静态压缩量，通常达到20mm的压缩量。

　　(3)承载能力高，可以承受比较大的荷载。

　　(4)耐高温、耐油污、性能稳定不老化。

　　(5)钢弹簧的工作方式可以是压缩式，也可以是拉伸式，使用非常灵活。

　　弹簧隔振器有如下缺点：

　　(1)由于存在自振动现象，容易传递中频振动。

　　(2)阻尼太小，对共振频率附近的振动隔离能力比较差。

　　(3)在高频区域，隔振效果差。

　　(4)金属弹簧的水平刚度比较小，通常采用附加黏滞阻尼器的方法或在弹簧钢丝外敷设一层橡胶，以增加隔振器的阻尼。

　　3、隔振垫

　　隔振垫是由具有一定弹性的软材料，如橡胶、软木、毛毡、海绵橡胶、玻璃纤维、矿渣棉及泡沫塑料等构成。由于弹性塑料本身的自然特性，一般没有确定的形状尺寸，实际应用中可以根据具体要求来拼或裁切成一定外形尺寸。

　　(1)橡胶隔振垫

　　橡胶隔振垫选用橡胶为材料，天然橡胶由于变化小、拉力大、受破坏时延伸率长，价格低廉，所以应用较多。橡胶隔振垫有五种类型：平板橡胶垫、肋形橡胶垫、三角槽橡胶垫、凸台橡胶垫、剪切形橡胶垫。

　　橡胶橡胶垫的性能与橡胶隔振器相似，主要优点是具有持久的高弹性，有良好的隔振、隔冲击和隔声性能;造型和压制方便，能满足刚度和强度的要求;具有一定的阻尼性能，可以吸收机械能量，对高频振动量的吸收尤为突出;由于橡胶材料和金属表面间能牢固的黏结，因此不但易于制造安装，而且还可以利用多层叠加减小刚度，改变其频率范围，价格低廉。缺点是：易受温度、油质、臭氧、曝光及化学溶剂侵蚀的影响，造成性能变化及老化，易松驰，寿命较短等。

　　(2)软木隔振垫

　　软木是一种应用历史悠久的隔振垫材料。软木具有质轻、耐腐蚀、保温性能好、施工方便等特点，并有一定的弹性和阻尼，适用于高频或冲击设备的隔振。

　　(3)毛毡

　　毛毡的适用频率范围为30Hz左右，适用于对车间内中小型机器隔振降噪处理，毛毡隔振系统的固有频率主要取决于毛毡的厚度，而不是它的面积和静荷载，毛毡压得越密实，系统的固有频率就越高。通常采用的毛毡厚度为10~25mm，当承受2~70N/cm2 压力时，固有频率约为20~40Hz。其优点：价格便宜、容易安装，可以随意裁剪使用，与其他材料表面黏结性强;变形在25%以内时载荷特性为线形。

　　(4)玻璃纤维

　　玻璃纤维是一种松散纤维材料，它靠本身良好的弹性和纤维间的压缩和摩擦而具有一定的阻尼和弹性，是一种良好的隔振材料，使用较为普遍。玻璃纤维的优点是不易老化、不腐、不蛀，又有抗酸、抗碱和抗油的良好性能，也不会燃烧。

　　(5)海绵橡胶和泡沫塑料

　　橡胶和塑料本身是不可压缩的，在其变形时体积几乎不变，如在橡胶或塑料内形成空气或气体的微孔，它就有了压缩性，经过发泡处理的具有空气微孔的橡胶和塑料称为海绵橡胶和泡沫塑料。由海绵橡胶和泡沫塑料构成的弹性支撑系统，其优点主要表现为使用这种材料可获得很软的支撑系统;裁切容易、安装方便;载荷特性表现为显著的非线性;产品很难保证质地均匀。

　　4、弹性吊架

　　弹性吊架，也称弹性吊钩，它实际上也是一种隔振器，只不过支承方式是悬挂式的。用于管道及隔声结构悬吊的，可以防止管道的振动传给建筑结构，也可以防止固体噪声相互传播。在高层建筑或声学要求较高的场所应用较多，如给水管道用弹性吊架悬挂在楼板下或混凝土梁下，流速大的风管也用弹性吊架悬吊。

　　弹性吊架的基本结构可分为三部分：外壳、弹性体和连接部分。

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