机械设计手册:单行本·机械振动·机架设计(第六版)
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3.5 减振器设计

3.5.1 油压式减振器结构特征

筒式油压减振器的典型结构如图19-5-21a所示。值得注意的有两点:其一是该减振器采用了两个完全相同的单向阀A、B和一个带有阻尼孔C的压力阀;其二是油缸的内径与活塞杆的外径之比取为。这样就可保证减振器在正反两方向行程相等、运动速度也相等的条件下,正反向运动流过阻尼孔C和A、B阀的油量相等,作用于活塞上的阻尼力相等。减振器具有稳定的阻尼特性。另外,单向阀、阻尼孔和油缸零件均采用分体式,便于制造、安装和调试。图19-5-21为常见的车用油压减振器,各零件如筒体、弹簧、密封等未标明。

图19-5-21 油压式减振器

3.5.2 阻尼力特性

表19-5-14 阻尼力特性

注:其他各种孔隙的压力差计算可参见第21篇3液压流体力学常用公式。

3.5.3 设计示例

3.3.3节的减振隔振器动力参数设计示例,确定等效线性阻尼Ce=42720N·s/m,阻尼器的振动角频率ω=293.2rad/s,振幅B=1.22×10-4m,设计如图19-5-21所示的油阻尼器。

阀A和阀B采用圆锥阀阻尼孔,阻尼孔C采用定面积阻尼孔。

阻尼系数

定截面阻尼孔C的直径选为d1=0.002m,阻尼油选择为机油,其密度ρ=900kg/m3,阻尼孔长径比大于3且边缘为圆弧,所以Cd=0.9,活塞杆面积

   活塞杆直径   

   油缸内径   

3.5.4 摩擦阻尼器结构特征及示例

摩擦阻尼器结构特征,一是选用合适的摩擦材料做摩擦片,二是对摩擦片施加足够的摩擦力,通常施加正压力方法有预压弹簧、气缸或油缸三种加压形式。

图19-5-22为非线性干摩擦阻尼减振器(专利),该阻尼减振器结构概述如下:摩擦顶盖5内开有摩擦棒孔10,外壳2的上部壳壁上开有摩擦棒通孔11,摩擦顶盖5的下端设置在减振弹簧3的上端,顶紧弹簧8设置在摩擦棒孔10的里端,摩擦棒6的杆端设在摩擦棒孔10内顶紧弹簧8的外端,摩擦棒6的摩擦端设在外壳2上的摩擦棒通孔11内,外壳2上摩擦棒通孔11的外壁上由螺杆9固定有摩擦板7,摩擦棒6摩擦端的外端面与摩擦板7的内壁之间摩擦接触。减振原理是将振动能量转化为摩擦功,据称比常规阻尼减振器增大吸振能量三倍以上。摩擦棒及摩擦板可方便更换,大大提高了应用效果。据称寿命比常规橡胶阻尼减振器长三倍,比金属网阻尼减振器的寿命长。

图19-5-22 非线性干摩擦阻尼减振器

1—底座;2—外壳;3—减振弹簧;4—干摩擦阻尼器;5—摩擦顶盖;6—摩擦棒;7—摩擦板;8—顶紧弹簧;9—螺杆;10—摩擦棒孔;11—摩擦棒通孔;12—散热翅片

图19-5-23为钢丝网干摩擦减振器及黏弹性阻尼材料。

图19-5-23