空气弹簧在机械振动台中的应用.pdf

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1、专用设备制造研究电子工业营用设iI空气弹簧在机械振动台中的应用枣姥寝(西安三润环境设备科技有限责任公司，西安710068)摘要：介绍了空气弹簧的特点，对振动台振动时不平衡力的传递过程进行了分析，并结合实际情况对空气弹簧作为支撑和隔振元件如何设计进行了研究。关键词：空气弹簧；不平衡力的传递；支撑和隔振中图分类号：TH135文献标识码：B文章编号：1004—4507(2011)09—0054—04ApplicationofAirSpringsforTheMechanicalVibrationTableZHAOXiaoming(Xi’anSanrunTechnol

2、ogicalCo．，Ltd．Xi’an710068，China)Abstract：Thispaperintroducesthecharacteristicsofanairspring，imbalanceofpowerwhenthevibrationtablevibrationtransferprocesswasanalyzed，combinedwiththeactualsituationontheairspringsupportandvibrationisolationcomponentsashowtodesignastudy，andSOon．Keyword

3、s：spring；theprocedureoftheunbalanceforce；supportandvibrationisolation空气弹簧是在一密闭容器中存储压力空气，系统中的应用以支撑刚度为主，减振隔振为副。利用空气的可压缩性实现弹簧作用。空气弹簧通空气弹簧作隔振用时有以下优点：常由弹簧本体、附加气室和高度控制阀三部分组(1)空气弹簧的刚度随载荷而变，因而在任何成。根据结构，可分为囊式和膜式两种。囊式空气负载下自振频率几乎保持不变，使弹簧装置具有弹簧可根据需要设计成单曲、双曲和三曲；膜式空几乎不变的性能；气弹簧则有约束膜式和自由膜式两种。机械振动(

4、2)空气弹簧具备非线性特性，能有效控制振台上使用的是约束膜式空气弹簧，约束膜式空气动位移幅值；弹簧的优点是刚度小，并且特性曲线容易通过约(3)通过高度控制阀，可使空气弹簧的工作高束裙的形状来控制，缺点是由于橡胶簧的工作状度在任何载荷下保持一致，也可使弹簧在同一载况复杂而使耐久性差。荷下具有不同的高度，因此，有利于适应囊式和膜在机械振动台单自由系统中，空气弹簧的作用式多种结构上的要求；主要为系统的支撑，作为系统的刚度和固有频率计(4)空气弹簧的刚度可以根据需要，借助于改算的重要环节和依据。所以，空气弹簧在机械振动变气室的容积进行选择，而且可以选择的很低；收稿日

5、期：2011-06—28■电子工业董用i殳备专用设备制造研究(5)同一空气弹簧，能同时承受轴向和径向载在以上的振幅和相位差计算公式中：荷，也能传递扭矩，而通过内压力的调整，还可以得Xst=——在与激振力幅值相等的静力P到不同的承载能力，因此能适应多种载荷的需要；作用下系统的静位移(6)空气弹簧各个方向吸振效果好，吸收高频A=——频率比；振动和隔音的性能好；nr一(7)在空气弹簧本体和附加空气室之间设一∞=、、／HL——系统的固有频率(rad／s)；节流孔，能起到阻尼作用，如果节流阀孔径选择适／1当，可不设减振器。=导——阻尼比；c=2、／——临界阻尼系数。1

6、空气弹簧受力分析可得：X=F／、v／(一m)2+(c)(5)空气弹簧在机械振动台上使用时，其“约束膜所以，传至地面的力不是Fsinwt，而是弹簧力式”受力模型如图1。和阻尼力c’的和：Kx+cx’=sin(wt一)+cwXCOS(wt一)sin(wt—+)其幅值为：=、／()2+(cz)=x、／2+(c1(6)／2将式(5)带入式(6)，得：／F=、／+(c)／、／(一m)+(c)因为=c／2tOnm，，所以／F=、／1+(研)／、／(卜)2+(2)(7)图1空气弹簧在机械振动台上使用时受力模型倘若阻尼忽略不计，则(式2．7)变化为：FTIF=I／、／()一

7、1(8)此受力模型为单自由度受迫振动系统，当振／F实际传递力的幅值与不平衡力的力值之动体受垂直方向激振力Fsin09t的作用时，位移为比，称为传递率。分析式(8)可知，要使振动台的不Usinogt，其运动方程为：平衡力不传递到底座，或者，要使底座的力不传到mx”+cx’+=Fsintot(1)振动台，传递率要尽可能的小，即03／oJ要尽受迫振动的特解可表示为：可能大，也就是说越小越好，即空气弹簧的一x=Xsin(一)(2)阶谐振频率尽可能低。(1)、(2)式中：m为质量，c为阻尼系数，为刚度，为振幅，为的解，t为时间，Fsintot为2空气弹簧的设计激振力，

8、∞为激振频率，‘D为相位差。其中，振幅：根据GB24