![机械设计手册:单行本·机械振动·机架设计(第六版)](https://wfqqreader-1252317822.image.myqcloud.com/cover/661/29976661/b_29976661.jpg)
3.3 线性阻尼隔振器
刚性连接的线性阻尼隔振器系统参数及设计已见表19-5-1。本节简述弹性连接的线性阻尼隔振器的参数及设计。所谓弹性连接是指阻尼器通过弹簧连接于质体m和基础之间。
3.3.1 减振隔振器系统主要参数
表19-5-10
![](https://epubservercos.yuewen.com/A52122/16499785204736606/epubprivate/OEBPS/Images/img00113001.jpg?sign=1738882008-KA1Zfdam6AJHB9qZdeWEIjH5g2viSFYf-0-8c2497342f7ce0b036c5e9b748203ff8)
注:符号意义F—激振力,F=F0sinωt,N;F0—激振力幅值,N;u—支承运动位移,u=Usinωt,m;U—支承运动位移幅值,m;B—质量m的稳态运动位移幅值,m;δ—质量m的基础相对运动位移幅值,m;FT0—传给基础的动载荷幅值,N。
3.3.2 最佳参数选择
表19-5-11
![](https://epubservercos.yuewen.com/A52122/16499785204736606/epubprivate/OEBPS/Images/img00114001.jpg?sign=1738882008-pClHE3ZxGWKki1bCBpHTBGg5FNOHcyMj-0-8f4f880c6084eecdb2308ec4a90d0d7f)
注:1.本表按被动隔振给出各最佳参数,对主动隔振同样适用。
2.本表也适用于非线性系统,本表选择的参数均为等效线性参数。
弹性连接线性阻尼减振隔振器的最佳参数均由刚度比S决定。例如:S=10时,由图19-5-16查得ZOPA=1.35,ZOPR=2.45;由图19-5-17查得TOP=1.2;由图19-5-18查得ζOPA=1.1,ζOPR=0.62。
![](https://epubservercos.yuewen.com/A52122/16499785204736606/epubprivate/OEBPS/Images/img00114002.jpg?sign=1738882008-wqzmjerTESan3glseud53Z5MlN6z487P-0-2cade15d48e4cc6ab5e42c34116aa5b6)
图19-5-16 ZOP与S的关系
![](https://epubservercos.yuewen.com/A52122/16499785204736606/epubprivate/OEBPS/Images/img00114003.jpg?sign=1738882008-O4pSPv1zDnEdn77WvL18zZckq6GfY7F6-0-583ba4388879f941083f7c0ff3069b0d)
图19-5-17 TOP与S的关系
![](https://epubservercos.yuewen.com/A52122/16499785204736606/epubprivate/OEBPS/Images/img00114004.jpg?sign=1738882008-ETmEy2GpUq91Ytfm3VsI0woalBHksdwW-0-88e87c291b1dbf6ec14538a32dc22090)
图19-5-18 ζOP与S的关系
3.3.3 设计示例
某高速离心压气机,其质量为1240kg,工作转速为2800r/min,要求设计一弹性连接线性阻尼减振隔振器,使共振时的最大绝对传递系数TAmax<3,正常工作时的隔振系数η≤0.05。
(1)确定刚度比S
当TAmax=3时,从图19-5-17查得对应的刚度比S=1;当TAmax≤3时,则S≥1;为了安全起见,取S=2。
(2)确定最佳阻尼比ζOPA
当S=2时,从图19-5-18查得对应的最佳阻尼比ζOPA=0.47。
(3)确定系统的固有角频率ωn
当S=2,ζOPA=0.47,TA=0.05时,从隔振系数
中可以计算出对应的频率比Z=8;当η≤0.05时,;高速离心压气机的工作转速n=2800r/min,ω=293.2rad/s,所以,系统的固有角频率
。
(4)主支承总刚度
主支承弹簧选择四角均匀布置,每组选用3只弹簧,共用12只弹簧作为主支承弹簧,一只弹簧刚度
(5)主支承弹簧的静变量
选取δn=0.01m。因选取S、δn值两次选大,该弹簧静变量肯定满足要求。主支承弹簧设计参数K′、δn确定后,则可进行弹簧设计。
(6)阻尼器支承弹簧总刚度
K1=SK=2×1.67×106=3.34×106N/m
阻尼器支承弹簧采用和主支承弹簧相同的24只弹簧,沿圆周均匀布置,见图19-5-19。
![](https://epubservercos.yuewen.com/A52122/16499785204736606/epubprivate/OEBPS/Images/img00115005.jpg?sign=1738882008-tdGBkg0ADh4iCEeZ8btkq5Rjg3VEFD07-0-258bc20b87c418b3577d67440e3aa339)
图19-5-19 弹性连接线性阻尼结构布置简图
(7)阻尼器总等效线性阻尼系数
Ce=ζOPACc=0.47×90900=42720 N·s/m
式中 Cc=2mωn=2×1240×36.65=90900 N·s/m
因该高速离心压气机工作频率高,采用速度平方阻尼器是很有效的,所以,求得的阻尼系数为等效线性阻尼系数,采用4只阻尼器,每一只阻尼器的阻尼系数为:
(8)流体阻尼器的行程估计
因为传给基础的瞬时最大动载荷幅值FTmax=TAmaxF0=KBmax;正常工作时传给基础的动载荷幅值FT0=TAF0=KB,当TAmax=3时,Bmax=δn=0.0073m,所以,稳态振幅
阻尼器的正常工作行程为二倍稳态振幅,最大行程往往根据装配工艺要求确定。阻尼器设计可根据、ω、B进行。