Page 103 - 《橡塑技术与装备》2024年3期

测试与分析 杨杰 等·预压量对橡胶减振器减振效果的影响分析

预压量对橡胶减振器减振效果的

影响分析

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杨杰 1,2 ，李宛骏 ，张祥 ，汪玲 ，张红 1
(1. 合肥同智机电控制技术有限公司，安徽 合肥 230088 ；
2. 安徽大学物理学院，安徽 合肥 230601)

摘要 ： 本文以橡胶的硬度和预压量作为变量，共设计八种减振器，分别安装于箱体上进行振动试验，对比不同减振器的减振
效果。试验结果显示，当预压量为 0.5 mm 时，减振器在水平纵向和垂直方向振动下的减振效果均优于其他预压量，但在振动过
程中由于安装间隙会发生额外的摩擦，其中硬度为 43 的橡胶上更容易产生明显的裂痕，降低了橡胶的使用寿命。当预压量增加到 2.5
mm 或 2.0 mm 时，橡胶上的裂痕较浅，使用寿命更长。综上所述，橡胶减振器的使用过程应适当增加预压量，减振效果的降低并
不明显且减振器的使用寿命将提高。
关键词 ： 橡胶减振器 ；随机振动 ；实验研究 ；预压量
中图分类号 ： TQ336.42 文章编号 ： 1009-797X(2024)03-0049-05
文献标识码 ： B DOI:10.13520/j.cnki.rpte.2024.03.011

0 引言 种情况，需要设计与开发新的减振器。并进行试验验
物体或结构系统在其平衡位置附近的往复运动， 证。
是普遍存在的一种运动形式。过于剧烈的振动往往带 橡胶减振器是最常见的减振器，通常包含金属，
来危害，比如地震波引起的房屋振动 [1] ，发动机振动 由橡胶与金属在制造过程黏贴而成。橡胶减振器基于
产生的噪音，还有一些设备振动导致的结构失效等， 橡胶的弹性和阻尼实现减振功能，其中的金属部件主
强烈的振动对生产活动、科学研究和日常生活都有严 要提供限位和安装固定螺栓之用 [8] ，如图 1 所示是常
重的危害 [2] 。如果把振动中产生激振力的物体叫做振 用的橡胶减振器。这类减振器的性能主要取决与胶料
源体，需要降低其振动强度的物体就称为减振体，相 的特性和添加剂等。橡胶减振器的减振性能主要表现
应的减振措施则归纳为三类 ：抑制振源强度，隔振和 为动刚度，由于其弹性段为非线性，不同的压缩量对
消振 [3] 。其中，降低路面的不平衡度以减轻车轮受到 其动刚度存在显著的影响 [9] 。本文通过试验考察预压
的激励，在振源和减振体之间安装减振器，发动机舱 缩量对减振器的减振效果的影响。
上黏贴高阻尼黏弹性材料分别是三种减振措施的典型
例子。显然，抑制振源强度从理论上是解决减振问题 1 材料和结构
的最佳方法，如果振源强度无法改变，则需要通过隔 本文选用邵氏硬度分别 43 和 51 的天然橡胶，通
振措施进行减振。机电产品大部分都通过隔振措施进 过模具制造如图 2 所示的橡胶块。使用两块该橡胶配
行减振，即加装不同类型的减振器 [4~7] 。 合加工的钢套和垫片，得到如图 3 所示的组合式橡胶
减振器作为一种工业产品，广泛应用在社会生产、 减振器。通过改变钢套的高度，控制减振器组合后橡
生活的活动中，以降低振动带来的损坏或不适，如汽 胶的预压量，即当钢套尺寸小于橡胶的原始高度时，
车上的减振器，大型风机减振器等。对于轻量级的产 减振器安装后橡胶即会被压缩 [10] 。根据橡胶的硬度，
品，市面上的大部分减振器产品承重量较大，无法为
轻量级产品提供良好的减振效果，而承重适合的减振 作者简介 ：杨杰（1988-），男，博士，工程师，主要从事
机电产品的振动分析与减振设计工作。
器多用于精密设备或航天设备等，成本较高。对于这
收稿日期 ：2023-08-22

年
2024 第 50 卷 ·49·