振动分析之减振橡胶制品的性能指标和基本常识

一、专业名词

1、静刚度: 指减振橡胶在一定的位移范围内,其所受压力(或拉伸力) 变化量与其位移变化量的比值. 静刚度的测定必须在一定的位移范围内测定,不同的位移范围测定的静刚度值是不同的,但有的厂家则要求整个位移范围测定的变化曲线。

图1 某减振橡胶产品的静刚度曲线

2、动刚度: 指减振橡胶在一定的位移范围内, 一定的频率下, 其所受压力(或拉伸力)变化量与其位移变化量的比值. 动刚度的测定必须在一定的位移范围内,一定的频率下测定,不同的位移范围不同的频率下测定的动刚度值是不同的。

图1 某减振橡胶产品的动刚度曲线

3、动倍率(动静比): 指减振橡胶在一定的位移范围内所测定的动刚度与静刚度的比值。橡胶悬置动静比一般为1.2-1.6之间。

4、损耗系数: 在减振橡胶的受力过程中,橡胶的变形与橡胶的应力之间存在着一定的相位差,而橡胶的应力一般要超前于橡胶的变形一定的相位角δ.通常所说的损耗系数就是橡胶应力与橡胶变形的相位角δ的正切,即损耗系数τ=tgδ。

图3正弦信号的应力与应变图

5、扭转刚度: 指减振橡胶在一定的扭转角范围内,其扭转力矩与扭转角之间的比值。

图4 某减振橡胶产品的扭转刚度

6、耐久性能: 指减振橡胶在一定的方向一定的预加载荷、振幅、振动频率下,经往复振动n次后产品完好或将产品往复振动直至破坏时的振动次数, 耐久性能是衡量一个减振橡胶件的安全性能和综合性能的重要指标。

图4 某减振橡胶产品的耐久性试验要求

二、减振橡胶的基本常识

1、减振橡胶的作用:代替金属弹簧起到消振,吸振作用.其主要的性能要求在静刚度、动刚度、耐久性能上。

2、减振橡胶的特点:(与金属弹簧相比胶)

1）橡胶是由多种材料相组合而成,同一种形状通过材料调整可以拥有不同的性能。

2）橡胶内部分子之间的摩擦使它拥有一定的阻尼性能,即运动的滞后性(受力过程中橡胶的变形滞后于橡胶的应力)。

3）橡胶在压缩、剪切、拉伸过程中都会产生不同的弹性系数。

3、减振橡胶的工作原理:

1）吸收振动: 此类减振橡胶件主要是用于发动机与车身之间的连接,此状态下发动机是振动源, 减振橡胶的作用是吸收发动机产生的振动,避免传递到车身上,同时也减轻发动机自身的振动。

2）消减振动: 此类减振橡胶件主要是用于底盘与车身之间的连接,此状态下底盘车轮是振动源, 减振橡胶的作用是将路面与车轮产生的振动通过高阻尼作用迅速消减,防止振动通过底盘传递到车身。

三、减振橡胶的基本工艺流程

1、纯胶制品的工艺流程

2、骨架制品的工艺流程

图5 硫化时间与减振橡胶强度

四、减振橡胶的种类

1、一般的加硫橡胶　・

NR（Natural Rubber天然橡胶）

SBR (Styrene Butadiene Rubber苯丁橡胶)

BR (Polybutadiene Rubber聚丁二烯橡胶)

IR (Isoprene Rubber异戊二烯橡胶)

2、特别要求耐油性加硫橡胶

NBR (Acrylonitrile Butadiene Rubber丙烯氰聚丁橡胶)

3、特别要求耐候性加硫橡胶　

CR (Chloroprene Rubber)　氯丁橡胶

PDM (Ethylene Propylene Rubber)

4、要求特大衰减力加硫橡胶　・

IIR (Isobutylene Isoprene Rubber )丁基橡胶

5、特别要求耐热性加硫橡胶　

EPDM（Ethylene Propylene Rubber）三元乙丙橡胶