一次隔振动力参数设计示例

下图所示某柴油发电机组总质量m₁＝10000kg，转子的质量m₀＝2940kg，转子回转转速1500r/min，偏心质量激振角频率ω＝157rad/s，多缸柴油发电机组(包括风机在内)的平衡品质等级为G250，回转轴心与m₁的质心基本重合，试设计一次隔振器动力参数

柴油发电机组隔振系统力学模型

(1)频率比

选取隔振系数η＝0.06，则频率比：

(2)隔振弹簧刚度

隔振弹簧总刚度：

隔振弹簧共采用8个橡胶弹簧、对称布置，1个弹簧刚度为：

(3)惯性激振力幅值

式中，转子质量偏心半径：

(4)稳态响应振幅

(5)最大位移

(6)隔振弹簧的设计参数

弹簧的最小、工作和极限变形量分别为：

对应弹簧变形量的弹性恢复力分别为：

隔振器的设计参阅表隔振器的设计步骤

(7)校核计算稳态振幅

沿x方向稳态振动的幅值：

式中，K_x＝K'_x×8＝1536000×8＝12288000N/m

沿y方向稳态振动的幅值：

式中，K_y＝K'_y×8＝213600×8＝1708800N/m

由于该隔振系统给定条件有回转轴心与m₁质心基本重合，即对m₁质心的偏心惯性力矩为零或很小，m₁不会产生围绕质心的摇摆振动，或摇摆振动很小，通常设计中不加考虑。设计中应使弹簧对称于合成质心布置，以防止出现摇摆振动

(8)传给基础的动载荷幅值

沿垂直方向传给基础的动载荷幅值：

沿水平方向传给基础的动载荷幅值

这两个重要参数是提供给土建设计的参数，自然需要同土建设计进行协调

当采用悬挂隔振器时，由于K_y≈0，F_ymax≈0，传给基础的为垂直方向动载荷

(9)最大位移

垂直方向的最大位移：B_xmax＝5B_x＝5×0.0005＝0.0025m

水平方向的最大位移：B_ymax＝5B_y＝5×0.00048＝0.0024m

机体m₁和基础之间沿垂直、水平两个方向的最小间隙应分别大于B_xmax、B_ymax

(10)瞬时传给基础的最大动载荷

垂直方向：F_xmax＝K_xB_xmax＝12288000×0.0025＝30720N

水平方向：F_ymax＝K_yB_ymax＝3724800×0.0024＝8940N

瞬时传给基础的最大动载荷尽管比较大，但由于该动载荷的频率很低，只要隔振物体不脱离弹簧，弹簧也不会出现类似压靠现象，即无瞬时冲击现象，瞬时传给基础的最大动载荷也可忽略不计