论文总字数：19139字

摘 要

近年来，随着国际形势的不断变化，部分国家的地区冲突愈演愈烈，在各种野战车辆和舰艇上使用的电子设备也就要求具有更好的使用性能和较长的使用寿命。于是就需要对电子设备进行隔振设计。本次毕业设计就是设计的GWF型无谐振隔振器来对电子设备进行保护的。采用摩擦阻尼片加弹簧来实现隔振。通过计算确立了弹簧刚度和阻尼系数，利用SolidWorks软件进行结构设计，使用Simulation进行弹簧刚度校核,用ANSYS进行整体性能的分析。

关键词：隔振器；振动；刚度分析；性能分析

Structural design and performance analysis of 35kg friction damper vibration isolator

Abstract

In recent years, with the continuous change of the international situation, the regional conflicts in some countries are becoming more and more intense, and the electronic equipment used in various field vehicles and ships also requires better performance and longer service life.So we need vibration isolation design for electronic equipment.This graduation project is designed to protect the electronic equipment with the GWF type resonant vibration isolator.It uses friction damper and spring to achieve vibration isolation. The spring stiffness and damping coefficient are established by calculation, SolidWorks software is used for structural design, spring stiffness is checked with Simulation, and ANSYS is used for overall performance analysis.

Keyword:Vibration isolator; Vibration; Stiffness analysis; Performance analysis

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 隔振器的研究背景与意义 1

1.2 隔振器的发展现状 1

1.2.1 金属橡胶隔振器 1

1.2.2 钢弹簧隔振器 1

1.2.3 橡胶隔振器 1

1.2.4 隔振垫 2

1.2.5 气垫隔振器 2

1.2.6 隔振机座 2

1.2.7 磁流变液隔振器 2

1.3 课题任务 3

1.4 方案设计 3

第二章 无谐振隔振器的基本理论及关键参数确立 4

2.1 单自由度基本原理 4

2.1.1 概述 4

2.1.2 库仑阻尼的应用——无谐振隔振原理简介 5

2.2 GWF隔振器结构组成 6

2.2.1 刚度模块 7

2.2.2 阻尼模块 7

2.2.3 壳体 7

2.3 隔振器尺寸参数的确立 7

2.3.1 弹簧尺寸参数的确立 7

2.3.2 阻尼比的确立 8

2.3.3 安装尺寸的确立 8

2.3.4 主要参数 8

2.4 小结 8

第三章 隔振器的结构设计 9

3.1 隔振器整体介绍 9

3.2 壳体 9

3.2.1 底座 9

3.2.2 外壳上盖 9

3.3 刚度模块 10

3.3.1 弹簧 10

3.3.2 调节螺母 11

3.3.3 定位滑动销 12

3.3.4 帽盖调节螺钉 12

3.3.5 帽盖 13

3.3.6 六角圈 14

3.3.7 刚度模块效果图 14

3.4 阻尼模块 15

3.4.1 垫套 15

3.4.2 阻尼片 15

3.4.3 下环 16

3.4.4 开口环 16

3.4.5 锥环 17

3.4.6 阻尼模块效果图 17

3.5 隔振器装配效果图 17

3.6 小结 18

第四章 分析 19

4.1 SolidWorks Simulation及ANSYS软件的简介 19

4.2 关键部件的分析 19

4.2.1 弹簧刚度的验证 19

4.2.2 隔振器整体性能的验证 21

4.3 小结 26

第五章 总结展望 27

5.1 总结 27

5.2 展望 27

致谢 28

参考文献 29

第一章 绪论

1.1 隔振器的研究背景与意义

在运输和工作的过程中，电子设备会受到振动、冲击、离心力和机械运动的摩擦，从而导致电子设备的失效，特别是在野战这种环境恶劣的工作环境中，如何抑制振动，减少冲击，保证电子设备的正常工作，就对保证战争的胜利起着重要的作用，也是隔振、防冲击研究的主要目的。

近年来，国内外对阻尼减振技术的研究和应用越来越多。这些阻尼减振技术与传统的隔振器减震方法相比具有广阔的前景，对运载工具（如船舶、坦克、飞机）因发动机不平衡产生的激振，以及外界（水流、气流或道路）随机激励在设备中产生的宽带随机响应及二次激励噪声都能进行有效的抑制^[1]。在阻尼减振技术中，摩擦阻尼因为其既可以将隔振器的结构设计得简单轻巧，又可以不受方向限制的优点而得到了广泛的应用。

1.2 隔振器的发展现状

隔振器是一种弹性元件，它连接在设备和底座之间，来减少和消除由设备传递到基座的振动力和从基座传递到设备的振动。虽然隔振器的发展过程非常简单：它是从自行车的座椅橡胶带，到沙发垫弹簧，再到高级轿车的三向减振器的，但是人类对隔振器的研究也经历了很长时间。

隔振器的主要形式有：金属橡胶隔振器，钢弹簧隔振器，橡胶隔振器，隔振垫，气垫隔振器，隔振机座等。而目前磁流变液隔离器由于其可调阻尼力高、易于实现计算机阻尼的实时控制、结构紧凑、外部输入能量小等特点，越来越受到工程界的重视。

1.2.1 金属橡胶隔振器

金属橡胶隔振器是一种金属基隔振器，它的工作适应温度范围比天然橡胶更广，它能够承受适应比较严酷的环境，抗干扰能力比较强。如图1. 1所示，为金属橡胶隔振器。

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