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橡胶减振器详细介绍

橡胶减震器作为一类重要的减震元件,已被广泛运用于各类机械、汽车、铁路机车、水上运输工具、飞机及其他航空器。可以说,凡是需要用到减震和隔震的地方都需要使用橡胶减震器。一、橡胶减震器的优点:(1)可以自由确定形状,通过调整橡胶配方组分来控制硬度,可满足对各个方向刚度和强度的要求;(2)内部摩擦大,减震效果好,有利于越过共振区,衰减高频振动和噪声;(3)弹性模量比金属小得多,可产生较大弹性形变;(4)没有滑动部分,易于保养;(5)质量小,安装和拆卸方便。(6)冲击刚度高于静刚度和动刚度,有利于冲击变形。二、橡胶减震器件的种类:1)JP型橡胶减震器件: 适用于电子仪器仪表,保护整机免受震动和冲击。2)JPZ型三向等刚度减震器: 主要用于宇航及航空仪器仪表。3)JPZ型小型航空减震器:用于宇航、航空、航海等各种隔震及防冲击装置。4)JG剪切减震器:用于风机、空压机、冷冻机、水泵及精密仪器仪表装置。5)Z型橡胶等频减震器:广泛运用于各种机械、仪表、机床、设备等。6)6JX型防冲击减震器: 用于船舶、车辆及其他动力机械等。7)6WN型内燃机车减震器:用于内燃机主机。8)“31‘型橡胶减震器:用于船舶主机和电子秤。9)SH型双板式减震器: 用于船舶机械和设备。10)JV型圆柱弹簧减震器:用于各种仪器仪表。11)YU型圆筒形减震器:用于船舶主机、辅机及其他设备。12)WJ橡胶减震器:应用十分广泛,可承受任意方向的载荷。13)YXN、XN橡胶扭振减震器:用于汽车发动机曲轴系统三、橡胶的减震作用及减震橡胶材料橡胶的特点是既有高弹态又有高黏态,橡胶的弹性是由其卷曲分子构象的变化产生的,橡胶分子间相互作用会妨碍分子链的运动,又表现出黏性特点,以致应力与应变往往处于不平衡状态。橡胶的这种卷曲的长链分子结构及分子间存在的较弱的次级力;使得橡胶材料呈现出独特的黏弹性能,因而具有良好的减震、隔音和缓冲性能。橡胶部件广泛用于隔离震动和吸收冲击,就是因为其具有滞后、阻尼及能进行可逆大变形的特点。橡胶的滞后和内摩擦特性通常用损耗因子表示,损耗因子越大,橡胶的阻尼和生热越显著,减震效果越明显。橡胶材料损耗因子的大小不仅与橡胶本身的结构有关,而且与温度和频率有关。在常温下,天然橡胶(NR)和顺丁橡胶(BR)的损耗因子较小,丁苯橡胶(SBR)、氯丁橡胶(CR)、乙丙橡胶(EPR)、聚氨酯橡胶(PU)和硅橡胶的损耗因子居中,丁基橡胶(HR)和丁腈橡胶(NBR)的损耗因子最大。用作减震目的的橡胶材料一般分5种,即NR,SBR,BR为普通橡胶材料;NBR用于耐油硫化胶;CR用于耐天候硫化胶;IIR用于高阻尼硫化胶;EPR用于耐热硫化胶。NR虽然损耗因子较小,但其综合性能最好,具有优异的弹性,耐疲劳性好,生热低,蠕变小,与金属件黏合性能好,耐寒性、电绝缘性和加工性能也好,因此NR被广泛地用作减震目的,要求耐低温或耐天候性能时,可与BR或CR并用或共混改性。Nishiue等采用NR、BR及碳原子数大于4的含有-OH基团有机酸的金属盐制成的减震器具有较好的耐久性能,在70℃×22h和40℃×148h条件下的压缩永久变形分别为17.0%和11.7%。由于EPDM耐天候、耐臭氧老化、电绝缘性、耐热和耐寒等性能优异,近年来受到广泛关注。最近,日本三井化学公司与鬼怒川橡胶公司通过采用高相对分子质量的EPDM与低相对分子质量的EPDM并用,合作开发出一种新型耐热减震橡胶材料,并获得了日本专利。该减震橡胶的各项测试表明,其减震性能与NR相同,但其耐热性、低温柔软性要比NR等其他橡胶好。Iizumi采用EPDM制成用于汽车部件上的减震器用橡胶材料,具有很好的耐热性,在190℃×5h热老化后,材料仍具有很好的层间黏合性能。对低温动态性能要求苛刻的减震橡胶,往往采用硅橡胶;当要求高阻尼时可采用IIR或卤化IIR;PU具有优良的耐磨性、耐屈挠性和对烃类燃料及大部分有机溶剂的抵抗能力,同时具有很高的物理性能、良好的电绝缘性、黏合性和耐老化性能。PU在减震隔音方面也得到了广泛应用,如Adachi等采用PU制得减震和隔音良好的橡胶片层,应用到地板、天花板及弯曲板后,效果良好。四、橡胶减震器的特性:(1)橡胶具有高弹性和黏弹性;(2)与钢铁材质相比,橡胶的弹性变形很大,弹性模量很小;(3)橡胶的冲击刚度大于动刚度,动刚度又大于静刚度,有利于减少冲击变形和动态变形;(4)应力-应变曲线为椭圆形滞后线,其面积等于各个震动周期转变为热量的振能(阻尼),可通过配方设计调整之;(5)橡胶为不可压缩性材料(泊松比为0.5);(6)橡胶形状可以自由选择,硬度可以通过配方设计加以调整,可以满足不同方向的刚度和强度的要求。

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