二次减振隔振器动力参数设计

(1)设计的已知条件

二次减振隔振器动力参数的设计是在一次隔振设计基础上进行的，因此，主质量m₁、主刚度K₁、激振角频率ω和支承运动位移幅值U(或主动隔振激振力幅值F₀和一次隔振弹簧刚度K₁之比)都是二次减振隔振器的已知参数

(2)阻尼器与主质量组合的减振隔振器设计

该二次减振隔振器系统的力学模型及其参数设计曲线如图1所示

图1  阻尼器与主质量组合减振隔振器的设计曲线

m₁，m₂—分别为机械设备和二次隔振架的质量，kg；

K₁，K₂—分别为一次隔振弹簧和二次隔振弹簧总刚度，N/m；

C₁—阻尼器的黏性阻尼系数，N·s/m；

μ＝m₂/m₁；S＝K₂/K₁；

使用图1进行设计时，在给定μ和S值的条件下，从μ的实线部分和S线交点所确定的ζ再求出C₁值，满足其相应的定点(P或Q)出现最大值条件；在只给出μ值的条件下，对应此μ值两条曲线的交点的S值和ζ值，即能使P、Q点高度相等，又能使P、Q点都出现振幅最大值。设计时通常选用二次隔振器的质量比作为二次减振隔振器的质量比(即μ值给定)，如果再选用二次隔振器的刚度比作为二次减振隔振器的刚度比(即S值也给定)，得出的阻尼C₁满足使P点和Q点出现最大值条件，在μ和S值同时给定条件下，具有最佳阻尼参数值的共振曲线的例子如图2所示(虽然P点和Q点的最大值不相等，但在很宽的频带范围内是相当平坦的)

图2  最佳系统的共振曲线

(3)阻尼器与二次隔振架组合的减振隔振器设计

该二次减振隔振器的力学模型及其参数设计曲线如图3所示。图中参数除C₂为阻尼器阻尼系数(N·S/m)，ζ＝C₂/C_2c，外，其他参数同前，设计方法也同前

图3  阻尼器与二次隔振架组合减振隔振器的设计曲线

(4)库仑阻尼器与主质量组合的减振隔振器设计

该二次减振隔振器系统的力学模型及其参数设计曲线如图4所示。除阻尼为库仑阻尼外，其他参数同前，设计方法也同前。图5所示的是两种阻尼器隔振效果的比较

图4  库仑阻尼与主质量组合的减振隔振器的设计曲线

图5  摩擦阻尼器与油阻尼器系统的特性比较

(5)二次减振隔振器的参数校核

根据设计的已知条件和通过上述设计确定的μ、S、ζ，求得相应的m₂、K₂、C₁或C₂。在二自由度系统参数全部已知的条件下，根据表二自由度系统受迫振动的振幅和相位差角计算公式中1和3的公式计算出稳态振幅B₁、B₂和相位差角ψ₁、ψ₂。即可校核主动隔振的B_1max、δ_1max、B_2max、F_T2，被动隔振的δ_max、δ_1max、δ_2max、B₁各参数。再其次就是根据确定的弹簧原始设计参数设计弹簧，根据确定的阻器原始设计参数设计阻尼器