电子设备减震与缓冲精选PPT.ppt

《电子设备减震与缓冲精选PPT.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电子设备减震与缓冲精选PPT.ppt（39页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、电子设备减震与缓冲第1页，此课件共39页哦电子设备减震与缓冲振动与冲击对电子设备的危害振动与冲击对电子设备的危害一一.机械作用的分类机械作用的分类 电子设备在使用和运输过程中，不可避免地会受到振动、电子设备在使用和运输过程中，不可避免地会受到振动、冲击等机械力的作用，具体有以下四种类型。冲击等机械力的作用，具体有以下四种类型。l.l.周期性振动周期性振动 指指机械力的周期性运动机械力的周期性运动对对设备产生的振动干扰设备产生的振动干扰，并，并引起设备引起设备作周期性往复运动作周期性往复运动。产生这一干扰的产生这一干扰的主要原因主要原因是：是：运载工具发动机的振动运载工具发动机的振动，例如，例如

2、汽车、舰船、飞机、导弹等发动机工作时产生的强烈振汽车、舰船、飞机、导弹等发动机工作时产生的强烈振动；动；设备内部的发动机、风机、泵产生的振动设备内部的发动机、风机、泵产生的振动等。等。表征周期性振动的表征周期性振动的主要参数主要参数有有振动幅值振动幅值和和振动频率振动频率。第2页，此课件共39页哦电子设备减震与缓冲振动与冲击对电子设备的危害振动与冲击对电子设备的危害一一.机械作用的分类机械作用的分类 2.2.非周期性干扰非周期性干扰碰撞和冲击碰撞和冲击 指指机械力作非周期性扰动机械力作非周期性扰动时时对设备的作用对设备的作用。其其特点特点是是作用时间短暂作用时间短暂，但，但加速度很大加速度很大

3、。根据对设备作用的频繁程度和强度大小，非周期性扰动力又可分为：根据对设备作用的频繁程度和强度大小，非周期性扰动力又可分为：(1)(1)碰撞碰撞，指设备或元件，指设备或元件在运输和使用过程中经常遇到的一种冲击力在运输和使用过程中经常遇到的一种冲击力，例例如如车辆在坑洼不平的道路上行驶，飞机的降落、船舶的抛锚等。这种冲击作用车辆在坑洼不平的道路上行驶，飞机的降落、船舶的抛锚等。这种冲击作用的的特点特点是次数较多，具有重复性，波形一般是正弦波。是次数较多，具有重复性，波形一般是正弦波。(2)(2)冲击，指设备或元件冲击，指设备或元件在运输和使用过程中遇到的非经常性、非重复性的在运输和使用过程中遇到的

4、非经常性、非重复性的冲击力冲击力。例如例如撞车或急刹车，舰船触礁，炸弹爆炸，设备跌落等。其撞车或急刹车，舰船触礁，炸弹爆炸，设备跌落等。其特点特点是次数较少，不经常遇到但加速度大。是次数较少，不经常遇到但加速度大。例如，例如，舰船在一般环境条件下受舰船在一般环境条件下受到的加速度并不大，但在炸弹或鱼雷爆炸时它受到的冲击加速度可达到的加速度并不大，但在炸弹或鱼雷爆炸时它受到的冲击加速度可达1 000g1 000g5 000g(g5 000g(g为重力加速度为重力加速度)。表征碰撞和冲击的参数表征碰撞和冲击的参数有有波形波形、峰值加速度峰值加速度、碰撞或冲击的持续时间碰撞或冲击的持续时间、碰撞碰撞

5、次数次数等。等。第3页，此课件共39页哦电子设备减震与缓冲振动与冲击对电子设备的危害振动与冲击对电子设备的危害一一.机械作用的分类机械作用的分类 3.3.离心加速度离心加速度 指指运载工具作非直线运动时设备受到的加速度运载工具作非直线运动时设备受到的加速度。例如例如，飞机在急剧转弯时，除受到振动、冲击等机械力，飞机在急剧转弯时，除受到振动、冲击等机械力作用外，还受到离心加速度的作用。作用外，还受到离心加速度的作用。一般来说，一般来说，受离心力作用最大受离心力作用最大的是的是机载电子设备机载电子设备，地面或，地面或水面的一切移动设备都没有超过它们。水面的一切移动设备都没有超过它们。离心力所造成的

6、离心力所造成的破坏是严重破坏是严重的。的。例如例如，具有电接触点的电器产品，如继电器、开关等，当，具有电接触点的电器产品，如继电器、开关等，当离心力作用方向恰好与电路接触点的开、合方向一致时，离心力作用方向恰好与电路接触点的开、合方向一致时，若离心力大于电接触点的接触压力，接触将自动脱开或闭若离心力大于电接触点的接触压力，接触将自动脱开或闭合，造成系统误动作，信号中断或电气线路等故障。合，造成系统误动作，信号中断或电气线路等故障。第4页，此课件共39页哦电子设备减震与缓冲振动与冲击对电子设备的危害振动与冲击对电子设备的危害一一.机械作用的分类机械作用的分类 4 4随机振动随机振动 指机械力的指

7、机械力的无规则运动无规则运动对对设备产生的振动干扰设备产生的振动干扰。随机振动在数学分析上随机振动在数学分析上不能用确切的函数来表示不能用确切的函数来表示，只能用只能用概率和统计的方法来描述概率和统计的方法来描述其规律。其规律。随机振动主要由随机振动主要由外力的随机性外力的随机性引起，引起，例如例如，路面的凹凸不平使汽车产生随机振动，大气湍流使机翼，路面的凹凸不平使汽车产生随机振动，大气湍流使机翼产生随机振动，海浪使船舶产生随机振动以及火箭点火时由于产生随机振动，海浪使船舶产生随机振动以及火箭点火时由于燃烧不均匀引起部件的随机振动等。燃烧不均匀引起部件的随机振动等。第5页，此课件共39页哦电子

8、设备减震与缓冲振动与冲击对电子设备的危害振动与冲击对电子设备的危害二二.振动与冲击对电子设备的危害振动与冲击对电子设备的危害 上述四种机械作用均会对电子设备造成影响，其中上述四种机械作用均会对电子设备造成影响，其中危害最大的危害最大的是振动与冲击是振动与冲击，如果结构设计不当，就会导致电子设备损坏，如果结构设计不当，就会导致电子设备损坏或无法工作。或无法工作。它们造成的它们造成的破坏主要有两种形式破坏主要有两种形式。其一是其一是强度破坏指设备在某一激振频率下强度破坏指设备在某一激振频率下产生振幅很大的共产生振幅很大的共振振，因最终振动加速度所引起的应力超过设备所能承受的极限，因最终振动加速度所

9、引起的应力超过设备所能承受的极限强度而导致破坏；或者强度而导致破坏；或者由于冲击所产生的冲击应力超过设备的由于冲击所产生的冲击应力超过设备的极限强度极限强度而导致破坏。而导致破坏。其二是疲劳破坏其二是疲劳破坏，指振动或冲击引起的应力虽远低于材料，指振动或冲击引起的应力虽远低于材料的强度，但由于长时间振动或多次冲击而产生的应力超过的强度，但由于长时间振动或多次冲击而产生的应力超过其疲劳极限，使材料发生疲劳损坏。其疲劳极限，使材料发生疲劳损坏。第6页，此课件共39页哦电子设备减震与缓冲振动与冲击对电子设备的危害振动与冲击对电子设备的危害二二.振动与冲击对电子设备的危害振动与冲击对电子设备的危害 设

10、备破坏的原因设备破坏的原因，除了，除了零部件的设计、制造和装配质量等不零部件的设计、制造和装配质量等不合格合格以外，以外，主要是在设计整机或零部件时，主要是在设计整机或零部件时，忽视了环境对设备造成的忽视了环境对设备造成的影响影响，没有充分考虑设备承受环境条件极限的能力，没有充分考虑设备承受环境条件极限的能力，或是由或是由振动和冲击的隔离系统设计不正确振动和冲击的隔离系统设计不正确所致。所致。第7页，此课件共39页哦电子设备减震与缓冲振动与冲击对电子设备的危害振动与冲击对电子设备的危害二二.振动与冲击对电子设备的危害振动与冲击对电子设备的危害电子设备造成的电子设备造成的危害具体表现危害具体表现

11、在：在：（1)1)没有附加锁紧装置的接插装置没有附加锁紧装置的接插装置会从插座中跳出，并碰撞会从插座中跳出，并碰撞其他元器件而造成破坏。其他元器件而造成破坏。(2)(2)电真空器件的电极电真空器件的电极变形、短路、折断；或者由于变形、短路、折断；或者由于各电极做各电极做过多的相对运动过多的相对运动，产生噪声，使设备不能正常工作。，产生噪声，使设备不能正常工作。(3)(3)振动引起弹性元件变形振动引起弹性元件变形，使具有触点的元件，使具有触点的元件(电位器、波电位器、波段开关、插头座等段开关、插头座等)接触不良或开路。接触不良或开路。(4)(4)指示灯忽亮忽暗指示灯忽亮忽暗，仪表指针不断抖动，仪

12、表指针不断抖动(或指针脱落或指针脱落)，使，使观察人员读数不准，视觉疲劳。观察人员读数不准，视觉疲劳。第8页，此课件共39页哦电子设备减震与缓冲振动与冲击对电子设备的危害振动与冲击对电子设备的危害二二.振动与冲击对电子设备的危害振动与冲击对电子设备的危害(5)(5)当零部件的固有频率和激振频率相同时，会产生当零部件的固有频率和激振频率相同时，会产生共振现象共振现象。例如，可变电容器极片共振时，会使电容量发生周期性变化例如，可变电容器极片共振时，会使电容量发生周期性变化等。等。(6)(6)安装导线的变形及位移安装导线的变形及位移，使其相对位置改变，引起电感，使其相对位置改变，引起电感量和分布电容

13、发生变化，从而使电感电容的耦合发生变化。量和分布电容发生变化，从而使电感电容的耦合发生变化。(7)(7)机壳和基础变形，脆性材料机壳和基础变形，脆性材料(如玻璃、陶瓷、胶木、聚苯乙烯如玻璃、陶瓷、胶木、聚苯乙烯)断裂断裂。(8)(8)防潮和密封措施受到破坏防潮和密封措施受到破坏。(9)(9)锡焊和熔焊处断开锡焊和熔焊处断开，焊锡屑掉落在电路中间而造成短路故焊锡屑掉落在电路中间而造成短路故障障。(10)(10)螺钉、螺母松开甚至脱落，并撞击其他零部件，造成螺钉、螺母松开甚至脱落，并撞击其他零部件，造成短路和破坏短路和破坏。有些用来调整电气特性的螺钉受振后会产生偏。有些用来调整电气特性的螺钉受振后

14、会产生偏移。移。第9页，此课件共39页哦电子设备减震与缓冲振动与冲击对电子设备的危害振动与冲击对电子设备的危害二二.振动与冲击对电子设备的危害振动与冲击对电子设备的危害 由此看出，振动与冲击对电子设备的影响是多方面的，由此看出，振动与冲击对电子设备的影响是多方面的，一般振动会引起元器件或材料的疲劳损坏，一般振动会引起元器件或材料的疲劳损坏，而冲击则会因瞬时加速度很大而造成元器件或材料的强度而冲击则会因瞬时加速度很大而造成元器件或材料的强度破坏。破坏。振动引起的故障约占振动引起的故障约占8080，冲击引起的故障约占，冲击引起的故障约占2020。第10页，此课件共39页哦电子设备减震与缓冲振动与冲

15、击对电子设备的危害减震和缓冲基本原理常用减震器及选用电子设备减震缓冲的结构措施第11页，此课件共39页哦电子设备减震与缓冲减震和缓冲基本原理减震和缓冲基本原理 为了减少或防止振动与冲击对电子设备的影响，通常采为了减少或防止振动与冲击对电子设备的影响，通常采取两种措施：取两种措施：增强设备及元器件的耐振动、耐冲击能力增强设备及元器件的耐振动、耐冲击能力；材料选用和合理的结构设计来实现材料选用和合理的结构设计来实现 如增加如增加结构尺寸结构尺寸，提高设备及元器件的，提高设备及元器件的强度与刚度强度与刚度，从而增强设备及元器件的耐振动、耐冲击能力。从而增强设备及元器件的耐振动、耐冲击能力。安装减振器

16、安装减振器来隔离振动与冲击对电子设备的影响。来隔离振动与冲击对电子设备的影响。第12页，此课件共39页哦电子设备减震与缓冲减震和缓冲基本原理 1振动系统的组成 机械振动是指物体受交变力的作用，在某一位置附近作往复运动。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，质量的惯性力将引起电动机产生上下和左右方向的往复运动。当限制其左右运动时，就构成最简单的单自由度自由振动系统，其组成有振动体m和弹性体K，故又称为mK系统。见图所示。第13页，此课件共39页哦电子设备减震与缓冲减震和缓冲基本原理减震和缓冲基本原理 1 1振动系统的组成振动系统的组成 mK图a第14页，此课件共39页哦电子设

17、备减震与缓冲减震和缓冲基本原理 2.减振原理 减振就是通过在设备或器件上安装隔振装置，隔离或减少它们与外界间的机械振动传递。包括：主动隔振与被动隔振 第15页，此课件共39页哦电子设备减震与缓冲减震和缓冲基本原理减震和缓冲基本原理 2.2.减振原理减振原理(1)(1)主动隔振与被动隔振主动隔振与被动隔振 主动隔振主动隔振是指在振动体与安装基础之间安装弹性支承即减振器，是指在振动体与安装基础之间安装弹性支承即减振器，减少机器振动力向基础的传递量，使振动体的振动得以有效的隔减少机器振动力向基础的传递量，使振动体的振动得以有效的隔离离 一般情况下，一般情况下，风机、水泵、压缩机及冲床风机、水泵、压缩

18、机及冲床的隔振都是主动隔振。的隔振都是主动隔振。被动隔振被动隔振是指在仪器设备与基础之间安装弹性支承即隔振器，是指在仪器设备与基础之间安装弹性支承即隔振器，以减少基础的振动对仪器设备的影响程度，使仪器设备能正常以减少基础的振动对仪器设备的影响程度，使仪器设备能正常工作或不受损坏，被动隔振对仪器设备采取隔离措施。工作或不受损坏，被动隔振对仪器设备采取隔离措施。一般情况下，一般情况下，仪器及精密设备仪器及精密设备的隔振都是被动隔振。的隔振都是被动隔振。第16页，此课件共39页哦电子设备减震与缓冲减震和缓冲基本原理减震和缓冲基本原理 2.2.减振原理减振原理(2)(2)隔振系数隔振系数图图(b)(b

19、)是一质量为是一质量为mm、刚度为、刚度为K K、黏性阻尼系数为、黏性阻尼系数为c c的单自由度振动系统的单自由度振动系统(主主动隔振动隔振)。与图与图(a)(a)相比，该系统多了一个阻尼器，阻尼器是指相比，该系统多了一个阻尼器，阻尼器是指发生变形时能产发生变形时能产生能量消耗的装置生能量消耗的装置 物体变形时的能量消耗多少用阻尼系数物体变形时的能量消耗多少用阻尼系数c(c(或阻尼比或阻尼比)来表示，来表示，c c(或或)越越大大，表明该物体变形时的，表明该物体变形时的能量消耗越多能量消耗越多，反之就越少反之就越少。第17页，此课件共39页哦电子设备减震与缓冲KmF0cKmcKK(b)主动隔振

20、(b)被动隔振第18页，此课件共39页哦电子设备减震与缓冲减震和缓冲基本原理减震和缓冲基本原理 2.2.减振原理减振原理(2)(2)隔振系数隔振系数图图(b)(b)中的物体若没有阻尼作用，即阻尼系数中的物体若没有阻尼作用，即阻尼系数c c0 0，就成为图，就成为图(a)(a)的无的无阻尼单自由度振动阻尼单自由度振动 只要碰一下只要碰一下(给一个初始能量给一个初始能量)，根据能量守恒定理，由于运动过程中没有能，根据能量守恒定理，由于运动过程中没有能量损失，它将永远上下振动下去。量损失，它将永远上下振动下去。第19页，此课件共39页哦电子设备减震与缓冲减震和缓冲基本原理减震和缓冲基本原理 2.2.

21、减振原理减振原理(2)(2)隔振系数隔振系数实际上，振动过程中实际上，振动过程中不可能没有阻尼不可能没有阻尼，即，即没有能量损失没有能量损失。如如空气阻尼、弹性体变形时的阻尼等，都会引起能量损失。由于有能空气阻尼、弹性体变形时的阻尼等，都会引起能量损失。由于有能量消耗，上述振动会很快停下来，这种可以及时停歇的振动对电子设量消耗，上述振动会很快停下来，这种可以及时停歇的振动对电子设备的影响不大。备的影响不大。真正危害电子设备正常工作的是真正危害电子设备正常工作的是受到外部持续不停的机械作用受到外部持续不停的机械作用，因为这种持，因为这种持续不停的机械作用补充了阻尼消耗的能量，使振动一直持续。因此

22、，必须采续不停的机械作用补充了阻尼消耗的能量，使振动一直持续。因此，必须采取隔振措施，将这种作用对设备的影响降到最小。取隔振措施，将这种作用对设备的影响降到最小。第20页，此课件共39页哦电子设备减震与缓冲减震和缓冲基本原理减震和缓冲基本原理 2.2.减振原理减振原理(2)(2)隔振系数隔振系数 设外力设外力F F。Fmsin(t)Fmsin(t)垂直作用在物体上，通过弹性与阻尼作用使基垂直作用在物体上，通过弹性与阻尼作用使基础同时受到弹簧力及阻尼力，此时物体同样也受到弹簧力及阻尼力，础同时受到弹簧力及阻尼力，此时物体同样也受到弹簧力及阻尼力，物体按一定的规律运动。把基础所受到的弹簧力与阻尼力

23、的合力物体按一定的规律运动。把基础所受到的弹簧力与阻尼力的合力F Ft t与作与作用在物体上的力用在物体上的力F F。相比，这个。相比，这个比值比值 称为隔振系数称为隔振系数，用下式表示：，用下式表示：F Ft tF F。隔振系数的含义是传到基础上的力与原振动力的百分比隔振系数的含义是传到基础上的力与原振动力的百分比。如果物体。如果物体直接固定在基础上，那么振动力就全部传到基础上，此时直接固定在基础上，那么振动力就全部传到基础上，此时F Ft t F F。，。，l l。所以，只有当。所以，只有当 小于小于1 1时，才有隔振效果。时，才有隔振效果。第21页，此课件共39页哦电子设备减震与缓冲减震

24、和缓冲基本原理减震和缓冲基本原理 2.2.减振原理减振原理(2)(2)隔振系数隔振系数 F Ft tF F。f f 振动力的频率振动力的频率f0 隔振系统的固有频率 减震器的阻尼比第22页，此课件共39页哦电子设备减震与缓冲减震和缓冲基本原理减震和缓冲基本原理 2.2.减振原理减振原理(2)(2)隔振系数隔振系数 隔振系数隔振系数 与频率比与频率比f ff f。及阻尼比。及阻尼比 有关，三者的关系可画成图（有关，三者的关系可画成图（c c）所示的曲线。）所示的曲线。当当f ff f。1 1时，隔振系数时，隔振系数 1 1。此时振动力变化缓慢，且几乎等值传递到基础。此时振动力变化缓慢，且几乎等值

25、传递到基础上。上。当当f ff f。l l时，时，隔振系数隔振系数 最大最大，振动力有放大现象，此时系统处于共振状态振动力有放大现象，此时系统处于共振状态；对于不同的阻尼比对于不同的阻尼比，曲线明显分开，表明阻尼对共振的影响大；，曲线明显分开，表明阻尼对共振的影响大；，值随值随 增大而减增大而减小小，所以，所以，对于启、停频繁的设备，为防止设备在启动或停机过程中经过共对于启、停频繁的设备，为防止设备在启动或停机过程中经过共振区域时产生过大的振动，减振器选用时应考虑采用大阻尼的减振器。振区域时产生过大的振动，减振器选用时应考虑采用大阻尼的减振器。第23页，此课件共39页哦电子设备减震与缓冲减震和

26、缓冲基本原理减震和缓冲基本原理 2.2.减振原理减振原理(2)(2)隔振系数隔振系数 隔振系数隔振系数 与频率比与频率比f ff f。及阻尼比。及阻尼比 有关，三者的关系可画成图有关，三者的关系可画成图（c c）所示的曲线。）所示的曲线。当当f ff f。22时，隔振系数时，隔振系数 l l，振动力等值传递，此时系统无隔振效果。，振动力等值传递，此时系统无隔振效果。当当f ff f。22时，隔振系数时，隔振系数11，振动力减值传递，此时系统有隔振，振动力减值传递，此时系统有隔振效果，效果，值可按式计算或从图中的曲线查出。值可按式计算或从图中的曲线查出。第24页，此课件共39页哦电子设备减震与缓

27、冲减震和缓冲基本原理减震和缓冲基本原理 2.2.减振原理减振原理(2)(2)隔振系数隔振系数 隔振系数隔振系数 与频率比与频率比f ff f。及阻尼比。及阻尼比 有关，三者的关系可画成图（有关，三者的关系可画成图（c c）所）所示的曲线。示的曲线。因此，要使隔振系统有效果，必须使因此，要使隔振系统有效果，必须使122在电子设备的隔振设计中一般取频率比在电子设备的隔振设计中一般取频率比f ff f。为。为2 25 54 45050也也就是说，要获得满意的隔振效果，应该使隔振支承系统的固有频率就是说，要获得满意的隔振效果，应该使隔振支承系统的固有频率为振动力频率的为振动力频率的1 12 25 51

28、 14 45 5。阻尼的作用在振动传递率曲线上看得很清楚，在共振区内，阻尼阻尼的作用在振动传递率曲线上看得很清楚，在共振区内，阻尼可以抑制传递率的幅值，使物体的振幅不至于过大；在隔振区，阻可以抑制传递率的幅值，使物体的振幅不至于过大；在隔振区，阻尼大反而使传递率增大。尼大反而使传递率增大。第25页，此课件共39页哦电子设备减震与缓冲减震和缓冲基本原理减震和缓冲基本原理 2.2.减振原理减振原理(3)(3)被动隔振被动隔振 如图如图(b)(b)所示，此时振动来自基础，其运动用所示，此时振动来自基础，其运动用U=UU=U。sin(t)sin(t)表示，也表示，也是周期振动。是周期振动。与主动隔振一

29、样，被动隔振也可用隔振系数与主动隔振一样，被动隔振也可用隔振系数 表示其隔振效表示其隔振效果，它的含义是被隔离物体的振幅果，它的含义是被隔离物体的振幅x0 x0与基础振幅与基础振幅U U。之比。之比(或是振动速度幅值、加速度幅值的比值或是振动速度幅值、加速度幅值的比值)，被动隔振系被动隔振系数与主动隔振的振动传递率计算表达式完全一样。数与主动隔振的振动传递率计算表达式完全一样。第26页，此课件共39页哦电子设备减震与缓冲减震和缓冲基本原理减震和缓冲基本原理 2.2.减振原理减振原理(3)(3)被动隔振被动隔振 被动隔振与主动隔振，都应强调以下几点：被动隔振与主动隔振，都应强调以下几点：当当f

30、ff f。11时，发生共振，应力求避免；时，发生共振，应力求避免；不论阻尼大小，只有不论阻尼大小，只有f ff f。22，才有隔振效果；，才有隔振效果；一般情况下，建议把频率比一般情况下，建议把频率比f ff f。取为。取为2 25 54 45 5。第27页，此课件共39页哦电子设备减震与缓冲减震和缓冲基本原理减震和缓冲基本原理 2.2.减振原理减振原理(3)(3)被动隔振被动隔振 被动隔振与主动隔振，都应强调以下几点：被动隔振与主动隔振，都应强调以下几点：当当f ff f。11时，发生共振，应力求避免；时，发生共振，应力求避免；不论阻尼大小，只有不论阻尼大小，只有f ff f。22，才有隔振

31、效果；，才有隔振效果；一般情况下，建议把频率比一般情况下，建议把频率比f ff f。取为。取为2 25 54 45 5。第28页，此课件共39页哦电子设备减震与缓冲减震和缓冲基本原理减震和缓冲基本原理 2.2.减振原理减振原理(3)(3)被动隔振被动隔振 隔振系统中主要有三个基本因素控制振动及其传递：隔振系统中主要有三个基本因素控制振动及其传递：减振器的刚度减振器的刚度K K、被隔离物体质量被隔离物体质量mm及及系统支承即减振器的阻尼比系统支承即减振器的阻尼比 它们各自的影响简述如下：它们各自的影响简述如下：f f。=(K/m)=(K/m)0.50.5/2/2 刚度刚度K K。减振器的刚度越大

32、，隔振效果越差，反之隔振效果越好。减振器的刚度越大，隔振效果越差，反之隔振效果越好。K K越大越大，f f。越大，。越大，f ff f。越小，。越小，就越大就越大(在隔振区在隔振区)，隔振效果差隔振效果差；K K越小越小，f f。越小，。越小，f ff f。越大，。越大，就越小就越小(在隔振区在隔振区)，隔振效果好隔振效果好。因此，就隔振而言，刚度因此，就隔振而言，刚度K K应尽可能小。必须指出的是，过小的刚度应尽可能小。必须指出的是，过小的刚度K K可能无可能无法承受质量法承受质量mm，就像一个重物将一根弹簧压扁了，无法起到隔振作用。对于一个，就像一个重物将一根弹簧压扁了，无法起到隔振作用。

33、对于一个设计正确的隔振系统，支承的刚度计算既要考虑隔振效果的实现，同时还要兼设计正确的隔振系统，支承的刚度计算既要考虑隔振效果的实现，同时还要兼顾其承载能力。顾其承载能力。第29页，此课件共39页哦电子设备减震与缓冲减震和缓冲基本原理减震和缓冲基本原理 2.2.减振原理减振原理(3)(3)被动隔振被动隔振 隔振系统中主要有三个基本因素控制振动及其传递：隔振系统中主要有三个基本因素控制振动及其传递：减振器的减振器的刚度刚度K K、被隔离物体质量被隔离物体质量mm及及系统支承即减振器的阻尼比系统支承即减振器的阻尼比 它们各自的影它们各自的影响简述如下：响简述如下：f f。=(K/m)=(K/m)0

34、.50.5/2/2 质量质量m.m.。被隔离物体的质量。被隔离物体的质量mm使支承系统保持相对静止，物体使支承系统保持相对静止，物体质量越大，在确定振动力的作用下物体振动越小。同样，从式看出，质量越大，在确定振动力的作用下物体振动越小。同样，从式看出，mm越大越大，则，则f f。越小，在隔振区，。越小，在隔振区，就越小，就越小，隔振效果好隔振效果好。增大质量还包括增大隔振底座的面积，以增大物体的惯性矩，这样增大质量还包括增大隔振底座的面积，以增大物体的惯性矩，这样可减小物体的摇晃，但质量往往是确定的，其增加是有限的。可减小物体的摇晃，但质量往往是确定的，其增加是有限的。第30页，此课件共39页

35、哦电子设备减震与缓冲减震和缓冲基本原理减震和缓冲基本原理 2.2.减振原理减振原理(3)(3)被动隔振被动隔振 隔振系统中主要有三个基本因素控制振动及其传递：隔振系统中主要有三个基本因素控制振动及其传递：减振器的刚度减振器的刚度K K、被隔离物体质量被隔离物体质量mm及及系统支承即减振器的阻尼比系统支承即减振器的阻尼比 它们各自的影响简它们各自的影响简述如下：述如下：f f。=(K/m)=(K/m)0.50.5/2/2 阻尼比阻尼比 隔振系统的支承阻尼有在共振区减小共振峰值、隔振系统的支承阻尼有在共振区减小共振峰值、抑制共振振幅的作用。但是，在隔振区，随着抑制共振振幅的作用。但是，在隔振区，随

36、着 的增大，的增大，也变也变大，隔振效果将变差。因此阻尼的作用有利也有弊，设计时应大，隔振效果将变差。因此阻尼的作用有利也有弊，设计时应特别注意。特别注意。第31页，此课件共39页哦电子设备减震与缓冲减震和缓冲基本原理减震和缓冲基本原理3.3.隔冲的基本原理隔冲的基本原理 冲击是一种急剧的瞬间作用。冲击是一种急剧的瞬间作用。例如例如飞机的起飞和着陆，火车、汽车的启动与停车，物体的起吊飞机的起飞和着陆，火车、汽车的启动与停车，物体的起吊与跌落等都能产生较大的冲击。冲击发生时，虽然时间相当短，与跌落等都能产生较大的冲击。冲击发生时，虽然时间相当短，但作用十分强烈。但作用十分强烈。在冲击作用下，电子

37、设备零部件的冲击应力超过其最大允许值时在冲击作用下，电子设备零部件的冲击应力超过其最大允许值时将导致设备损坏，有时也会因多次冲击作用形成疲劳积累，使设将导致设备损坏，有时也会因多次冲击作用形成疲劳积累，使设备发生疲劳破坏。因此，对冲击的作用也必须进行隔离。备发生疲劳破坏。因此，对冲击的作用也必须进行隔离。第32页，此课件共39页哦电子设备减震与缓冲减震和缓冲基本原理减震和缓冲基本原理3.3.隔冲的基本原理隔冲的基本原理 由能量定理可知：当外来冲击能量一定时，冲击力作用的时间由能量定理可知：当外来冲击能量一定时，冲击力作用的时间愈长则设备所受的冲击力愈小，冲击加速度也愈小。因此，若愈长则设备所受

38、的冲击力愈小，冲击加速度也愈小。因此，若能延长冲击力作用的持续时间，就可减轻电子设备所受冲击作能延长冲击力作用的持续时间，就可减轻电子设备所受冲击作用的影响。用的影响。和隔振一样，隔冲同样分为主动隔冲与被动隔冲，电子设备和隔振一样，隔冲同样分为主动隔冲与被动隔冲，电子设备大都属大都属于被动隔冲于被动隔冲。图冲击隔离的力学模型，在支撑基座与电子设备之间装一减振器进行冲图冲击隔离的力学模型，在支撑基座与电子设备之间装一减振器进行冲击隔离。当外界冲击力作用在支撑基座上时，由于减振器中的击隔离。当外界冲击力作用在支撑基座上时，由于减振器中的弹性元件弹性元件和阻尼元件产生变形和阻尼元件产生变形，吸收能量

39、并延长冲击力作用的接触时间吸收能量并延长冲击力作用的接触时间，使传使传递给设备的冲击力减小了很多，达到缓冲的目的递给设备的冲击力减小了很多，达到缓冲的目的。因此，。因此，冲击冲击减振器实际上是一个储能装置。减振器实际上是一个储能装置。第33页，此课件共39页哦电子设备减震与缓冲减震和缓冲基本原理减震和缓冲基本原理3.3.隔冲的基本原理隔冲的基本原理 减振器的刚度越小，阻尼越大，则冲击力的作用持续时间愈长，减振器的变形愈大，设备受到的冲击力也就愈小，缓冲的效果愈好。所以对一些易损坏的器件，在运输时常用刚度很小的橡皮筋带或钢丝弹簧将器材吊起，使之与支撑基座隔离。但是，对一般的电子设备来说，采用刚度

40、很小的弹性体来缓冲是有困难的，因为刚度很小的弹性体在吸收冲击能量时，要产生相当大的位移，而电子设备的安装条件一般不允许这么大的位移。第34页，此课件共39页哦电子设备减震与缓冲减震和缓冲基本原理减震和缓冲基本原理3.3.隔冲的基本原理隔冲的基本原理 为了解决这个矛盾，在缓冲时可使用橡胶金属减振器，其受力与变形的关系是非线性的，刚度随着受力的增大而增大。一般情况下它的刚度较小，但当发生大变形时其刚度会变得很大。由于阻尼的存在会使系统在变形时消耗能量，因此，在缓冲设计中增大减振器的阻尼，对有效地控制冲击十分有利。第35页，此课件共39页哦第36页，此课件共39页哦第37页，此课件共39页哦第38页，此课件共39页哦第39页，此课件共39页哦