2.4　二级隔振动力参数设计示例

某直线振动机二级隔振力学模型如图19-5-2所示，该振动机机体质量m₁＝7360kg，沿与水平方向成α角的方向上施加激振力F（t）＝F₀sinωt，激振力幅值F₀＝258300N，激振频率ω＝83.78rad/s，一级隔振器动力参数设计确定隔振弹簧沿x方向的刚度K_1x＝1972000N/m（采用8只，的隔振弹簧），因此，隔振弹簧沿y方向的刚度K_1y＝1399000N/m，沿x方向和y方向传给基础的动载荷幅值分别为F_Tx＝6508N，F_Ty＝5500N，该振动机安装在上层楼板工作位置后，由于ω和楼板的固有角频率很接近，楼板产生强烈的振动。为减轻楼板振动，生产单位要求通过减小传给基础动载荷的方法，解决楼板强烈振动构成的安全隐患问题。试进行二级隔振器动力参数设计。

（1）质量比

首先选取K_s＝1.05，（K_s、K_p及其他符号说明见上表）

式中，

（2）二级隔振架质量

m₂＝μm₁＝0.54×7360＝4120kg

（3）二级隔振弹簧刚度

K_2x＝K_s（1+μ）K_1x＝1.05（1+0.54）×1972000＝3168000N/m

选用14只、的隔振弹簧，并对称质心均匀布置。

以上两数值为最后确定的二级隔振弹簧的刚度。

（4）系统的固有角频率

沿x方向的固有角频率

式中，

沿y方向的固有角频率

式中，

（5）稳态响应幅值

（6）最大位移

机体m₁的最大绝对位移

B_x1max＝5B_x1＝5×0.0034＝0.017m

B_y1max＝5B_y1＝5×0.0039＝0.0195m

为了使机体m₁和基础在振动过程中不发生碰撞，沿垂直方向的最小间隙应大于0.017m，沿水平方向最小间隙应大于0.0195m。

机体m₁和二级隔振架m₂间的相对位移

δ_x1max＝5（B_x2－B_x1）＝5×（0.0003+0.0034）＝0.0185m

δ_y1max＝5（B_y2－B_y1）＝5×（0.00013+0.0039）＝0.02m

为了使机体m₁和二级隔振架m₂在振动过程中不发生碰撞，沿垂直方向的最小间隙应大于0.0185m，沿水平方向的最小间隙应大于0.02m。

二级隔振架m₂的最大绝对位移

B_x2max＝5B_x2＝5×0.0003＝0.0015m

B_y2max＝5B_y2＝5×0.00013＝0.00065m

为了使二级隔振架m₂和基础在振动过程中不发生碰撞，沿垂直方向的最小间隙应大于0.0015m，沿水平方向的最大间隙应大于0.00065m。一级隔振弹簧和二级隔振弹簧的变形量与δ_x1max和B_x2max的关系符合要求。

（7）传给基础的动载荷幅值

垂直即x方向传给基础的动载荷幅值

F_Tx＝K_2xB_x2＝3451000×0.0003＝1035N

水平即y方向传给基础的动载荷幅值

F_Ty＝K_2yB_y2＝2449000×0.00023＝563N