第五章動(dòng)力吸振器課件

第五章動(dòng)力吸振第五章動(dòng)力吸振25.1無(wú)阻尼動(dòng)力吸振器5.2阻尼動(dòng)力吸振器5.3動(dòng)力吸振器原理5.4動(dòng)力吸振器設(shè)計(jì)步驟25.1無(wú)阻尼動(dòng)力吸振器35.1.1

無(wú)阻尼動(dòng)力吸振器

如圖所示的單自由度系統(tǒng)，質(zhì)量為M，剛度為K，在一個(gè)頻率為ω、幅值為FA的簡(jiǎn)諧外力激勵(lì)下，系統(tǒng)將作強(qiáng)迫振動(dòng)。5.1

無(wú)阻尼動(dòng)力吸振器35.1.1無(wú)阻尼動(dòng)力吸振器

如圖所示的單自由度系統(tǒng)4回顧：?jiǎn)巫杂啥葟?qiáng)迫振動(dòng)的解。4回顧：?jiǎn)巫杂啥葟?qiáng)迫振動(dòng)的解。5

對(duì)于無(wú)阻尼系統(tǒng)，可以得到質(zhì)量塊M的強(qiáng)迫振動(dòng)振幅為：5對(duì)于無(wú)阻尼系統(tǒng)，可以得到質(zhì)量塊M的強(qiáng)迫振動(dòng)振幅為：6

當(dāng)激勵(lì)頻率接近或等于系統(tǒng)固有頻率時(shí)，其振幅就變得很大。靜位移固有頻率激勵(lì)頻率結(jié)論1：

對(duì)于無(wú)阻尼系統(tǒng)，可以得到質(zhì)量塊M的強(qiáng)迫振動(dòng)振幅為：6當(dāng)激勵(lì)頻率接近或等于系統(tǒng)固有頻率7

無(wú)阻尼是一種理想狀態(tài)，實(shí)際振動(dòng)系統(tǒng)總是具有一定阻尼，因此振幅不可能為無(wú)窮大。在考慮系統(tǒng)的黏性阻尼C之后，其強(qiáng)迫振動(dòng)的振幅則為：57無(wú)阻尼是一種理想狀態(tài)，實(shí)際振動(dòng)系統(tǒng)總是具有一定阻尼85由圖可見(jiàn)：由于阻尼的存在，使得強(qiáng)迫振動(dòng)的振幅降低了，阻尼比c/c0越大，振幅的降低越明顯，特別是在ω/ω0=1的附近，阻尼的減振作用尤其明顯。因此，當(dāng)系統(tǒng)存在相當(dāng)數(shù)量的黏性阻尼時(shí)，一般可以不考慮附加措施減振或吸振。結(jié)論2：85由圖可見(jiàn)：由于阻尼的存在，使得強(qiáng)迫振動(dòng)的振幅降低了9

當(dāng)系統(tǒng)阻尼很小時(shí)，動(dòng)力吸振將是一個(gè)有效的辦法。主系統(tǒng)動(dòng)力吸振器

如圖所示，在主系統(tǒng)上附加一個(gè)動(dòng)力吸振器，動(dòng)力吸振器的質(zhì)量為m，剛度為k。9當(dāng)系統(tǒng)阻尼很小時(shí)，動(dòng)力吸振將是一個(gè)有效的辦法。10Mm10Mm11

由主系統(tǒng)和動(dòng)力吸振器構(gòu)成的無(wú)阻尼二自由度系統(tǒng)強(qiáng)迫振動(dòng)方程的解為：

式中，A為主振動(dòng)系統(tǒng)強(qiáng)迫振動(dòng)振幅，而B(niǎo)為動(dòng)力吸振器附加質(zhì)量塊的強(qiáng)迫振動(dòng)振幅。式中為動(dòng)力吸振器的固有頻率。11由主系統(tǒng)和動(dòng)力吸振器構(gòu)成的無(wú)阻尼二自由度系統(tǒng)強(qiáng)迫12

如果激振力的頻率恰好等于吸振器的固有頻率，則主振系質(zhì)量塊的振幅將變?yōu)榱?。?dāng)結(jié)論3：12如果激振力的頻率恰好等于吸振器的固有頻率13當(dāng)

此時(shí)吸振器彈簧作用于主系統(tǒng)上的力為：13當(dāng)此時(shí)吸振器彈簧作用于主系統(tǒng)上的力為：14

可見(jiàn)吸振器作用于主系統(tǒng)上的力完全平衡了主系統(tǒng)受到的力。只要吸振器的固有頻率與激振力的頻率相同，任何一個(gè)吸振器均能起到減振作用，因此，吸振器的參數(shù)選取范圍較寬。總結(jié)：14可見(jiàn)吸振器作用于主系統(tǒng)上的力151．

激振頻率接近或等于系統(tǒng)固有頻率，且激振頻率基本恒定；2．主振系阻尼較?。?．主振系有減小振動(dòng)的要求。

5.1.2

無(wú)阻尼動(dòng)力吸振器使用條件

并非所有的振動(dòng)系統(tǒng)都需要附加動(dòng)力吸振器，動(dòng)力吸振器的使用是有條件的，可簡(jiǎn)單歸納如下：151．激振頻率接近或等于系統(tǒng)固有頻率，且激振頻16

二自由度系統(tǒng)一般有兩個(gè)固有頻率，這個(gè)二自由度系統(tǒng)的固有頻率可以通過(guò)令下式的分母為零得到。M16二自由度系統(tǒng)一般有兩個(gè)固有頻率，這個(gè)二自由度系17

一個(gè)特殊情況就是動(dòng)力吸振器的頻率等于主振系固有頻率的情況。此時(shí)，系統(tǒng)固有頻率與質(zhì)量比的關(guān)系曲線17一個(gè)特殊情況就是動(dòng)力吸振器的頻率等于主振18

下圖給出了主振系和吸振器的振幅隨頻率變化的規(guī)律()。主振系的振幅與激勵(lì)頻率關(guān)系吸振器的振幅與激勵(lì)頻率關(guān)系

陰影線部分為吸振器的設(shè)計(jì)范圍，在此范圍內(nèi)，吸振效果是滿(mǎn)意的。18下圖給出了主振系和吸振器的振幅隨頻率變化的規(guī)律(19

只有在動(dòng)力吸振器固有頻率附近很窄的激振頻率范圍內(nèi)，動(dòng)力吸振器才有效，而在緊鄰這一頻帶的相鄰頻段，產(chǎn)生了兩個(gè)共振峰。因此，如果動(dòng)力吸振器使用不當(dāng)，不但不能吸振，反而易于產(chǎn)生共振，這是無(wú)阻尼動(dòng)力吸振器的缺點(diǎn)。

無(wú)阻尼動(dòng)力吸振器的缺點(diǎn)：19只有在動(dòng)力吸振器固有頻率附近很窄的激振頻率范20

如圖所示，在主振系上附加一阻尼動(dòng)力吸振器，吸振器的阻尼系數(shù)為。5.2阻尼動(dòng)力吸振器

如果在動(dòng)力吸振器中設(shè)計(jì)一定的阻尼，可以有效拓寬其吸振頻帶。20如圖所示，在主振系上附加一阻尼動(dòng)力吸振器，吸振21

則主振系的質(zhì)量塊和吸振器的質(zhì)量塊分別對(duì)應(yīng)的振幅為：

上式中，A為主振動(dòng)系統(tǒng)強(qiáng)迫振動(dòng)振幅，而B(niǎo)為動(dòng)力吸振器附加質(zhì)量塊的強(qiáng)迫振動(dòng)振幅。式中各主要參數(shù)為：21則主振系的質(zhì)量塊和吸振器的質(zhì)量塊分別對(duì)應(yīng)的振22阻尼無(wú)窮大吸振器阻尼對(duì)主系統(tǒng)振幅具有影響。

當(dāng)吸振器無(wú)阻尼時(shí)，主振系的共振峰為無(wú)窮大；當(dāng)吸振器阻尼無(wú)窮大時(shí)，主振系的共振峰同樣也為無(wú)窮大；只有當(dāng)吸振器具有一定阻尼時(shí)，共振峰才不至于為無(wú)窮大。因此，必然存在一個(gè)合適的阻尼值，使得主振系的共振峰為最小，這個(gè)合適的阻尼值就是阻尼動(dòng)力吸振器設(shè)計(jì)的一項(xiàng)重要任務(wù)。22阻尼無(wú)窮大吸振器阻尼對(duì)主系統(tǒng)振幅具有影響。當(dāng)吸振23阻尼無(wú)窮大

與無(wú)阻尼動(dòng)力吸振器不同的是，阻尼動(dòng)力吸振器不受頻帶的限制，因此被稱(chēng)為寬帶吸振器。阻尼動(dòng)力吸振器的優(yōu)點(diǎn)：23阻尼無(wú)窮大與無(wú)阻尼動(dòng)力吸振器不同的是，阻尼動(dòng)力245.3

動(dòng)力吸振原理

其原理是在振動(dòng)物體上附加質(zhì)量彈簧系統(tǒng)，附加系統(tǒng)對(duì)主系統(tǒng)的作用力正好平衡了主系統(tǒng)上的激勵(lì)力FAsinωt。當(dāng)激勵(lì)力以單頻為主，或頻率很低,不宜采用一般隔振器時(shí),動(dòng)力吸振器特別有用。這種利用附加系統(tǒng)吸收主系統(tǒng)的振動(dòng)能量以降低主系統(tǒng)的振動(dòng)的設(shè)備稱(chēng)為動(dòng)力吸振器。

如附加一系列的這種吸振器，還可以抵銷(xiāo)不同頻率的振動(dòng)。

如果主系統(tǒng)上有多個(gè)頻率的振動(dòng)怎么辦？245.3動(dòng)力吸振原理其原理是在振動(dòng)物體上附25

如果主系統(tǒng)上有多個(gè)頻率的振動(dòng)怎么辦？

附加一系列的這種吸振器，還可以抵消不同頻率的振動(dòng)。25如果主系統(tǒng)上有多個(gè)頻率的振動(dòng)怎么辦？附加一26各種動(dòng)力吸振器26各種動(dòng)力吸振器275.4

動(dòng)力吸振器設(shè)計(jì)步驟無(wú)阻尼動(dòng)力吸振器的設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單，主要步驟如下：

（1）通過(guò)計(jì)算或測(cè)試，確定激振頻率，并估算激振力幅值FA大?。唬?）確定吸振器彈簧剛度，使得吸振器振幅為空間許可的合理值，并且彈簧能夠經(jīng)受這一振幅下的疲勞應(yīng)力；（3）選擇吸振器質(zhì)量,滿(mǎn)足,且選擇一定質(zhì)量比的原因是為了使主振系能夠安全工作，在兩個(gè)新的固有頻率之間應(yīng)有一定的間隔頻帶；（4）檢驗(yàn)。將設(shè)計(jì)生產(chǎn)好的吸振器安裝到主振系上，讓主振系工作，檢查吸振器的效果，如有問(wèn)題就應(yīng)修改設(shè)計(jì)。

275.4動(dòng)力吸振器設(shè)計(jì)步驟無(wú)阻尼動(dòng)力吸振器的設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單28

一個(gè)特殊情況就是動(dòng)力吸振器的頻率等于主振系固有頻率的情況。此時(shí)，系統(tǒng)固有頻率與質(zhì)量比的關(guān)系曲線28一個(gè)特殊情況就是動(dòng)力吸振器的頻率等于主振29主振系的振幅與激勵(lì)頻率關(guān)系29主振系的振幅與激勵(lì)頻率關(guān)系30

【例】裝在梁上的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)器，由于轉(zhuǎn)子的不平衡，在1450r/min時(shí)，發(fā)生劇烈的上下振動(dòng)。建議在梁上安裝動(dòng)力吸振器，試求吸振器彈簧系數(shù)k

與質(zhì)量m

，已知不平衡力的最大值FA為117.7N，并要求吸振器質(zhì)量的振幅不超過(guò)0.1cm。

裝在梁上的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)器30【例】裝在梁上的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)器，由于轉(zhuǎn)子的不平衡，在14531

吸振器彈簧系數(shù)為解:

激振頻率為

吸振器質(zhì)量為裝在梁上的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)器31吸振器彈簧系數(shù)為解:吸振器質(zhì)量為32阻尼動(dòng)力吸振器的設(shè)計(jì)比較復(fù)雜，主要步驟如下：

（1）根據(jù)主振系的質(zhì)量M和固有頻率，選擇吸振器的質(zhì)量，并計(jì)算質(zhì)量比。（2）根據(jù)下式確定最佳調(diào)諧頻率比:

從而確定吸振器彈簧剛度，

（3）根據(jù)下式計(jì)算粘性阻尼系數(shù)，

（4）根據(jù)下式計(jì)算主振系的最大振幅，

（5）檢驗(yàn)。將設(shè)計(jì)生產(chǎn)好的吸振器安裝到主振系上，讓主振系工作，檢查吸振器的效果，如有問(wèn)題就應(yīng)修改設(shè)計(jì)。32阻尼動(dòng)力吸振器的設(shè)計(jì)比較復(fù)雜，主要步驟如下：33Thankyouforyourlistening!33Thankyouforyourlistening34【作業(yè)9】如圖示梁中點(diǎn)放一電動(dòng)機(jī)。系統(tǒng)的固有頻率為31.3，轉(zhuǎn)速為300r/min，產(chǎn)生的動(dòng)荷載幅值P=1kN問(wèn)：1）應(yīng)加動(dòng)力吸振器嗎？2）設(shè)計(jì)吸振器。(許可振幅為1cm)Psinθt34【作業(yè)9】如圖示梁中點(diǎn)放一電動(dòng)機(jī)。系統(tǒng)的固有頻率35

【作業(yè)】：如圖示梁中點(diǎn)放一點(diǎn)動(dòng)機(jī)。重2500N，電動(dòng)機(jī)使梁中點(diǎn)產(chǎn)生的靜位移為1cm，轉(zhuǎn)速為300r/min，產(chǎn)生的動(dòng)荷載幅值P=1kN問(wèn)：1）應(yīng)加動(dòng)力吸振器嗎？2）設(shè)計(jì)吸振器。(許可位移為1cm)Psinθt解：1）頻率比在共振區(qū)之內(nèi)應(yīng)設(shè)置吸振器。2）k2m235【作業(yè)】：如圖示梁中點(diǎn)放一點(diǎn)動(dòng)機(jī)。重2500N，電36363737385.4

動(dòng)力吸振器設(shè)計(jì)步驟無(wú)阻尼動(dòng)力吸振器的設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單，主要步驟如下：

（1）通過(guò)計(jì)算或測(cè)試，確定激振頻率，并估算激振力幅值FA大?。唬?）確定吸振器彈簧剛度，使得吸振器振幅為空間許可的合理值，并且彈簧能夠經(jīng)受這一振幅下的疲勞應(yīng)力；（3）選擇吸振器質(zhì)量,滿(mǎn)足,且選擇一定質(zhì)量比的原因是為了使主振系能夠安全工作，在兩個(gè)新的固有頻率之間應(yīng)有一定的間隔頻帶；（4）檢驗(yàn)。將設(shè)計(jì)生產(chǎn)好的吸振器安裝到主振系上，讓主振系工作，檢查吸振器的效果，如有問(wèn)題就應(yīng)修改設(shè)計(jì)。

385.4動(dòng)力吸振器設(shè)計(jì)步驟無(wú)阻尼動(dòng)力吸振器的設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單39圖1摩擦式減振器1—飛輪2—摩擦盤(pán)3—摩擦墊4—螺母5—彈簧動(dòng)力減振器摩擦式減振器（圖1）沖擊式減振器（圖2）機(jī)械加工中振動(dòng)的防治采用減振裝置圖2沖擊式減振鏜刀與減振鏜桿1—沖擊塊2—緊定螺釘a）減振鏜刀b）減振鏜桿δδ39圖1摩擦式減振器動(dòng)力減振器沖擊式減振器（圖2）機(jī)械40減振器概述減振器用來(lái)衰減由于彈性系統(tǒng)引起的振，減振器的類(lèi)型有筒式減振器，阻力可調(diào)式新式減振器，充氣式減振器。在汽車(chē)懸架系統(tǒng)中廣泛采用的是筒式減振器，且在壓縮和伸張行程中均能起減振作用叫雙向作用式減振器，還有采用新式減振器，它包括充氣式減振器和阻力可調(diào)式減振器。40減振器概述41減振器的作用減振器與彈性元件承擔(dān)著緩沖擊和減振的任務(wù)，阻尼力過(guò)大，將使懸架彈性變壞，甚至使減振器連接件損壞。因面要調(diào)節(jié)彈性元件和減振器這一矛盾。

(1)

在壓縮行程（車(chē)橋和車(chē)架相互靠近），減振器阻尼力較小，以便充分發(fā)揮彈性元件的彈性作用，緩和沖擊。這時(shí)，彈性元件起主要作用。

(2)

在懸架伸張行程中（車(chē)橋和車(chē)架相互遠(yuǎn)離），減振器阻尼力應(yīng)大，迅速減振。

(3)

當(dāng)車(chē)橋（或車(chē)輪）與車(chē)橋間的相對(duì)速度過(guò)大時(shí)，要求減振器能自動(dòng)加大液流量，使阻尼力始終保持在一定限度之內(nèi)，以避免承受過(guò)大的沖擊載荷。41減振器的作用減振器與彈性元件承擔(dān)著緩沖擊和減振的任務(wù)，阻42雙向作用筒式減振器工作原理：在壓縮行程時(shí)，指汽車(chē)車(chē)輪移近車(chē)身，減振器受壓縮，此時(shí)減振器內(nèi)活塞3向下移動(dòng)?；钊虑皇业娜莘e減少，油壓升高，油液流經(jīng)流通閥8流到活塞上面的腔室（上腔）。上腔被活塞桿1占去了一部分空間，因而上腔增加的容積小于下腔減小的容積，一部分油液于是就推開(kāi)壓縮閥6，流回貯油缸5。這些閥對(duì)油的節(jié)約形成懸架受壓縮運(yùn)動(dòng)的阻尼力。減振器在伸張行程時(shí)，車(chē)輪相當(dāng)于遠(yuǎn)離車(chē)身，減振器受拉伸。這時(shí)減振器的活塞向上移動(dòng)。活塞上腔油壓升高，流通閥8關(guān)閉，上腔內(nèi)的油液推開(kāi)伸張閥4流入下腔。由于活塞桿的存在，自上腔流來(lái)的油液不足以充滿(mǎn)下腔增加的容積，主使下腔產(chǎn)生一真空度，這時(shí)儲(chǔ)油缸中的油液推開(kāi)補(bǔ)償閥7流進(jìn)下腔進(jìn)行補(bǔ)充。由于這些閥的節(jié)流作用對(duì)懸架在伸張運(yùn)動(dòng)時(shí)起到阻尼作用。如圖所示。

1.活塞桿；2.工作缸筒；3.活塞；4.伸張閥；5.儲(chǔ)油缸筒；6.壓縮閥；7.補(bǔ)償閥；8.流通閥；9.導(dǎo)向座；10.防塵罩；11.油封

42雙向作用筒式減振器工作原理：在壓縮行程時(shí)，指汽車(chē)車(chē)輪移近43雙向作用筒式減振器工作原理

在壓縮行程時(shí)，指汽車(chē)車(chē)輪移近車(chē)身，減振器受壓縮，此時(shí)減振器內(nèi)活塞3向下移動(dòng)?；钊虑皇业娜莘e減少，油壓升高，油液流經(jīng)流通閥8流到活塞上面的腔室（上腔）。上腔被活塞桿1占去了一部分空間，因而上腔增加的容積小于下腔減小的容積，一部分油液于是就推開(kāi)壓縮閥6，流回貯油缸5。這些閥對(duì)油的節(jié)約形成懸架受壓縮運(yùn)動(dòng)的阻尼力。減振器在伸張行程時(shí)，車(chē)輪相當(dāng)于遠(yuǎn)離車(chē)身，減振器受拉伸。這時(shí)減振器的活塞向上移動(dòng)。活塞上腔油壓升高，流通閥8關(guān)閉，上腔內(nèi)的油液推開(kāi)伸張閥4流入下腔。由于活塞桿的存在，自上腔流來(lái)的油液不足以充滿(mǎn)下腔增加的容積，主使下腔產(chǎn)生一真空度，這時(shí)儲(chǔ)油缸中的油液推開(kāi)補(bǔ)償閥7流進(jìn)下腔進(jìn)行補(bǔ)充。由于這些閥的節(jié)流作用對(duì)懸架在伸張運(yùn)動(dòng)時(shí)起到阻尼作用。43雙向作用筒式減振器工作原理在壓縮行程44奧迪100轎車(chē)前、后懸架減振器結(jié)構(gòu)由于伸張閥彈簧的剛度和預(yù)緊力設(shè)計(jì)的大于壓縮閥，在同樣壓力作用下，伸張閥及相應(yīng)的常通縫隙的通道載面積總和小于壓縮閥及相應(yīng)常通縫隙通道截面積總和。這使得減振器的伸張行程產(chǎn)生的阻尼力大于壓縮行程的阻尼力，達(dá)到迅速減振的要求。

44奧迪100轎車(chē)前、后懸架減振器結(jié)構(gòu)由于伸張閥彈簧的剛度和45

二自由度系統(tǒng)質(zhì)量m1的振幅的確存在一個(gè)幅值為零的點(diǎn)。因此良好的設(shè)計(jì)，可使原系統(tǒng)的振幅很小。45二自由度系統(tǒng)質(zhì)量m1的振幅的確存在一個(gè)幅值為零的點(diǎn)46從圖3-10可看出，陰影線部分為吸振器的設(shè)計(jì)范圍，在此范圍內(nèi)，吸振效果是滿(mǎn)意的。3.3無(wú)阻尼動(dòng)力吸振器圖3-10動(dòng)力吸振器工作范圍示意圖

動(dòng)力吸振器的最大缺點(diǎn)是：將系統(tǒng)自由度由一個(gè)增加到兩個(gè)，使系統(tǒng)的的共振頻率增加。如果想減小系統(tǒng)在一階共振頻率時(shí)的振動(dòng)可適當(dāng)增加系統(tǒng)的阻尼。46從圖3-10可看出，陰影線部分為吸振器的設(shè)計(jì)范圍，在此范47

單自由度系統(tǒng)受到的簡(jiǎn)諧激振力的頻率同系統(tǒng)固有頻率相同時(shí)，系統(tǒng)會(huì)發(fā)生共振，一般可通過(guò)改變系統(tǒng)的質(zhì)量或彈簧剛度來(lái)改變系統(tǒng)的固有頻率。當(dāng)某些情況下系統(tǒng)的質(zhì)量和彈簧剛度無(wú)法改變時(shí)，為了減小振動(dòng)，可附加第二個(gè)質(zhì)量和彈簧，使系統(tǒng)變?yōu)槎杂啥认到y(tǒng)。由圖可見(jiàn)，二自由度系統(tǒng)質(zhì)量m1的振幅的確存在一個(gè)幅值為零的點(diǎn)。因此良好的設(shè)計(jì)，可使原系統(tǒng)的振幅很小。47單自由度系統(tǒng)受到的簡(jiǎn)諧激振力的頻率48無(wú)阻尼動(dòng)力吸振器

當(dāng)單自由度系統(tǒng)的質(zhì)量和彈簧剛度無(wú)法改變時(shí)，為減小系統(tǒng)由于受到和其本身自然頻率相同的簡(jiǎn)諧力的頻率時(shí)引起的共振，可附加第二個(gè)質(zhì)量和彈簧減小振動(dòng)，使系統(tǒng)變?yōu)槎杂啥认到y(tǒng)，如圖3-8a可見(jiàn)二自由度系統(tǒng)質(zhì)量m1的振幅的確存在一個(gè)幅值為零的點(diǎn)，因此良好的設(shè)計(jì)，可使原系統(tǒng)的振幅減小。圖3-8頻率響應(yīng)的曲線48無(wú)阻尼動(dòng)力吸振器當(dāng)單自由度系統(tǒng)的質(zhì)量和彈簧剛度無(wú)493.3無(wú)阻尼動(dòng)力吸振器

現(xiàn)看圖3-9所示的系統(tǒng)，原系統(tǒng)為單自由度系統(tǒng)，稱(chēng)為主系統(tǒng)，由質(zhì)量

m1

和彈簧k1

組成。附加系統(tǒng)稱(chēng)為吸振器，由質(zhì)量m2

和彈簧

k2

組成，合成系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程為(3-74)圖3-9無(wú)阻尼動(dòng)力吸振器模型493.3無(wú)阻尼動(dòng)力吸振器現(xiàn)看圖3-9所示50將(3-75)式代入(3-74)式，得關(guān)于X1，X2

的一組代數(shù)方程，寫(xiě)成矩陣形式有(3-76)設(shè)(3-74)式的解有如下形式(3-75)(3-74)3.3無(wú)阻尼動(dòng)力吸振器50將(3-75)式代入(3-74)式，得關(guān)于X1，X251上式的解為(3-77)為單獨(dú)主系統(tǒng)的自然頻率，為單獨(dú)吸振器的自然頻率，為主系統(tǒng)的靜變形，為吸振器質(zhì)量和主系統(tǒng)質(zhì)量之比。3.3無(wú)阻尼動(dòng)力吸振器習(xí)慣上引入以下符號(hào)：51上式的解為(3-77)為單獨(dú)主系統(tǒng)的自然頻率，為單獨(dú)吸52(3-78a)(3-78b)由(3-78a)式可見(jiàn)，當(dāng)時(shí)，主系統(tǒng)的振幅X1

為零，可見(jiàn)吸振器是能起到吸振作用的。(3-79)將(3-79)式代入(3-75)的第二式得(3-80)用上頁(yè)符號(hào)改寫(xiě)式(3-77)得3.3無(wú)阻尼動(dòng)力吸振器當(dāng)時(shí)，吸振器質(zhì)量m2的振幅為52(3-78a)(3-78b)由(3-78a)式可見(jiàn)，當(dāng)533.4

離心擺式吸振器

對(duì)轉(zhuǎn)速在大范圍內(nèi)改變的機(jī)器要能起吸振的作用，必須使得吸振器本身的自然頻率ωa能自動(dòng)地隨著轉(zhuǎn)速而改變，始終保持ωa等于激振力頻率ω。離心擺式吸振器就是很理想地滿(mǎn)足這樣要求的減振裝置之一。533.4離心擺式吸振器對(duì)轉(zhuǎn)速在大范圍內(nèi)改變54

圖3-12所示為離心擺式吸振器示意圖，設(shè)以角速度Ω

繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的圓盤(pán)，同時(shí)有振幅為θ0、頻率為ω

的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，圓盤(pán)的角速度可表示為3.4

離心擺式吸振器圖3-12離心擺式吸振器示意圖(3-82)

其中振動(dòng)頻率ω

隨著轉(zhuǎn)速Ω

的改變而成比例的改變。為消除扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，在圓盤(pán)上的O'點(diǎn)附裝一個(gè)單擺，單擺長(zhǎng)度令為r，由懸點(diǎn)O'至轉(zhuǎn)軸軸線的距離令為R。54圖3-12所示為離心擺式吸振器示意圖，設(shè)以角55

先求擺錘的加速度。通過(guò)軸心作靜止坐標(biāo)系，并通過(guò)作動(dòng)坐標(biāo)系。點(diǎn)以速度做圓周運(yùn)動(dòng)，動(dòng)軸與始終平行于定軸與，擺錘的牽連加速度的兩個(gè)分量為和，相對(duì)于動(dòng)坐標(biāo)系，單擺以角速度（）繞懸點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。3.4

離心擺式吸振器圖3-12離心擺式吸振器示意圖55先求擺錘的加速度。通過(guò)軸心作靜56故擺錘P的相對(duì)加速度有切向分量法向分量將絕對(duì)加速度a

投影到切向和法向，有由于，即(3-83)假定單擺進(jìn)行微幅振動(dòng)，令cosφ＝1，sinφ=φ

,式(3-83)式可改寫(xiě)為(3-84)3.4

離心擺式吸振器56故擺錘P的相對(duì)加速度有切向分量法向分量將絕對(duì)加速度a57

以方程（3-82）及其導(dǎo)數(shù)代入式（3-84），假定,可以近似地令，即可得出單擺的相對(duì)運(yùn)動(dòng)微分方程

可見(jiàn)單擺的自由振動(dòng)的自然頻率為ωa與轉(zhuǎn)軸的角速度Ω成正比。單擺的強(qiáng)迫振動(dòng)，即(3-85)的特解，可表示為(3-85)(3-86)3.4

離心擺式吸振器57以方程（3-82）及其導(dǎo)數(shù)代入式（3-84），假定58其中故(3-87)3.4

離心擺式吸振器

可見(jiàn)，在時(shí)，轉(zhuǎn)軸的振幅，即沒(méi)有扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，這樣不論轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速（因而擾頻）怎樣改變，單擺的自然頻率能自動(dòng)的隨著變化，始終保持消除扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的作用。58其中故(3-87)3.4離心擺式吸振器5959606061B1(B2)61B1(B2)第五章動(dòng)力吸振第五章動(dòng)力吸振635.1無(wú)阻尼動(dòng)力吸振器5.2阻尼動(dòng)力吸振器5.3動(dòng)力吸振器原理5.4動(dòng)力吸振器設(shè)計(jì)步驟25.1無(wú)阻尼動(dòng)力吸振器645.1.1

無(wú)阻尼動(dòng)力吸振器

如圖所示的單自由度系統(tǒng)，質(zhì)量為M，剛度為K，在一個(gè)頻率為ω、幅值為FA的簡(jiǎn)諧外力激勵(lì)下，系統(tǒng)將作強(qiáng)迫振動(dòng)。5.1

無(wú)阻尼動(dòng)力吸振器35.1.1無(wú)阻尼動(dòng)力吸振器

如圖所示的單自由度系統(tǒng)65回顧：?jiǎn)巫杂啥葟?qiáng)迫振動(dòng)的解。4回顧：?jiǎn)巫杂啥葟?qiáng)迫振動(dòng)的解。66

對(duì)于無(wú)阻尼系統(tǒng)，可以得到質(zhì)量塊M的強(qiáng)迫振動(dòng)振幅為：5對(duì)于無(wú)阻尼系統(tǒng)，可以得到質(zhì)量塊M的強(qiáng)迫振動(dòng)振幅為：67

當(dāng)激勵(lì)頻率接近或等于系統(tǒng)固有頻率時(shí)，其振幅就變得很大。靜位移固有頻率激勵(lì)頻率結(jié)論1：

對(duì)于無(wú)阻尼系統(tǒng)，可以得到質(zhì)量塊M的強(qiáng)迫振動(dòng)振幅為：6當(dāng)激勵(lì)頻率接近或等于系統(tǒng)固有頻率68

無(wú)阻尼是一種理想狀態(tài)，實(shí)際振動(dòng)系統(tǒng)總是具有一定阻尼，因此振幅不可能為無(wú)窮大。在考慮系統(tǒng)的黏性阻尼C之后，其強(qiáng)迫振動(dòng)的振幅則為：57無(wú)阻尼是一種理想狀態(tài)，實(shí)際振動(dòng)系統(tǒng)總是具有一定阻尼695由圖可見(jiàn)：由于阻尼的存在，使得強(qiáng)迫振動(dòng)的振幅降低了，阻尼比c/c0越大，振幅的降低越明顯，特別是在ω/ω0=1的附近，阻尼的減振作用尤其明顯。因此，當(dāng)系統(tǒng)存在相當(dāng)數(shù)量的黏性阻尼時(shí)，一般可以不考慮附加措施減振或吸振。結(jié)論2：85由圖可見(jiàn)：由于阻尼的存在，使得強(qiáng)迫振動(dòng)的振幅降低了70

當(dāng)系統(tǒng)阻尼很小時(shí)，動(dòng)力吸振將是一個(gè)有效的辦法。主系統(tǒng)動(dòng)力吸振器

如圖所示，在主系統(tǒng)上附加一個(gè)動(dòng)力吸振器，動(dòng)力吸振器的質(zhì)量為m，剛度為k。9當(dāng)系統(tǒng)阻尼很小時(shí)，動(dòng)力吸振將是一個(gè)有效的辦法。71Mm10Mm72

由主系統(tǒng)和動(dòng)力吸振器構(gòu)成的無(wú)阻尼二自由度系統(tǒng)強(qiáng)迫振動(dòng)方程的解為：

式中，A為主振動(dòng)系統(tǒng)強(qiáng)迫振動(dòng)振幅，而B(niǎo)為動(dòng)力吸振器附加質(zhì)量塊的強(qiáng)迫振動(dòng)振幅。式中為動(dòng)力吸振器的固有頻率。11由主系統(tǒng)和動(dòng)力吸振器構(gòu)成的無(wú)阻尼二自由度系統(tǒng)強(qiáng)迫73

如果激振力的頻率恰好等于吸振器的固有頻率，則主振系質(zhì)量塊的振幅將變?yōu)榱?。?dāng)結(jié)論3：12如果激振力的頻率恰好等于吸振器的固有頻率74當(dāng)

此時(shí)吸振器彈簧作用于主系統(tǒng)上的力為：13當(dāng)此時(shí)吸振器彈簧作用于主系統(tǒng)上的力為：75

可見(jiàn)吸振器作用于主系統(tǒng)上的力完全平衡了主系統(tǒng)受到的力。只要吸振器的固有頻率與激振力的頻率相同，任何一個(gè)吸振器均能起到減振作用，因此，吸振器的參數(shù)選取范圍較寬。總結(jié)：14可見(jiàn)吸振器作用于主系統(tǒng)上的力761．

激振頻率接近或等于系統(tǒng)固有頻率，且激振頻率基本恒定；2．主振系阻尼較?。?．主振系有減小振動(dòng)的要求。

5.1.2

無(wú)阻尼動(dòng)力吸振器使用條件

并非所有的振動(dòng)系統(tǒng)都需要附加動(dòng)力吸振器，動(dòng)力吸振器的使用是有條件的，可簡(jiǎn)單歸納如下：151．激振頻率接近或等于系統(tǒng)固有頻率，且激振頻77

二自由度系統(tǒng)一般有兩個(gè)固有頻率，這個(gè)二自由度系統(tǒng)的固有頻率可以通過(guò)令下式的分母為零得到。M16二自由度系統(tǒng)一般有兩個(gè)固有頻率，這個(gè)二自由度系78

一個(gè)特殊情況就是動(dòng)力吸振器的頻率等于主振系固有頻率的情況。此時(shí)，系統(tǒng)固有頻率與質(zhì)量比的關(guān)系曲線17一個(gè)特殊情況就是動(dòng)力吸振器的頻率等于主振79

下圖給出了主振系和吸振器的振幅隨頻率變化的規(guī)律()。主振系的振幅與激勵(lì)頻率關(guān)系吸振器的振幅與激勵(lì)頻率關(guān)系

陰影線部分為吸振器的設(shè)計(jì)范圍，在此范圍內(nèi)，吸振效果是滿(mǎn)意的。18下圖給出了主振系和吸振器的振幅隨頻率變化的規(guī)律(80

只有在動(dòng)力吸振器固有頻率附近很窄的激振頻率范圍內(nèi)，動(dòng)力吸振器才有效，而在緊鄰這一頻帶的相鄰頻段，產(chǎn)生了兩個(gè)共振峰。因此，如果動(dòng)力吸振器使用不當(dāng)，不但不能吸振，反而易于產(chǎn)生共振，這是無(wú)阻尼動(dòng)力吸振器的缺點(diǎn)。

無(wú)阻尼動(dòng)力吸振器的缺點(diǎn)：19只有在動(dòng)力吸振器固有頻率附近很窄的激振頻率范81

如圖所示，在主振系上附加一阻尼動(dòng)力吸振器，吸振器的阻尼系數(shù)為。5.2阻尼動(dòng)力吸振器

如果在動(dòng)力吸振器中設(shè)計(jì)一定的阻尼，可以有效拓寬其吸振頻帶。20如圖所示，在主振系上附加一阻尼動(dòng)力吸振器，吸振82

則主振系的質(zhì)量塊和吸振器的質(zhì)量塊分別對(duì)應(yīng)的振幅為：

上式中，A為主振動(dòng)系統(tǒng)強(qiáng)迫振動(dòng)振幅，而B(niǎo)為動(dòng)力吸振器附加質(zhì)量塊的強(qiáng)迫振動(dòng)振幅。式中各主要參數(shù)為：21則主振系的質(zhì)量塊和吸振器的質(zhì)量塊分別對(duì)應(yīng)的振83阻尼無(wú)窮大吸振器阻尼對(duì)主系統(tǒng)振幅具有影響。

當(dāng)吸振器無(wú)阻尼時(shí)，主振系的共振峰為無(wú)窮大；當(dāng)吸振器阻尼無(wú)窮大時(shí)，主振系的共振峰同樣也為無(wú)窮大；只有當(dāng)吸振器具有一定阻尼時(shí)，共振峰才不至于為無(wú)窮大。因此，必然存在一個(gè)合適的阻尼值，使得主振系的共振峰為最小，這個(gè)合適的阻尼值就是阻尼動(dòng)力吸振器設(shè)計(jì)的一項(xiàng)重要任務(wù)。22阻尼無(wú)窮大吸振器阻尼對(duì)主系統(tǒng)振幅具有影響。當(dāng)吸振84阻尼無(wú)窮大

與無(wú)阻尼動(dòng)力吸振器不同的是，阻尼動(dòng)力吸振器不受頻帶的限制，因此被稱(chēng)為寬帶吸振器。阻尼動(dòng)力吸振器的優(yōu)點(diǎn)：23阻尼無(wú)窮大與無(wú)阻尼動(dòng)力吸振器不同的是，阻尼動(dòng)力855.3

動(dòng)力吸振原理

其原理是在振動(dòng)物體上附加質(zhì)量彈簧系統(tǒng)，附加系統(tǒng)對(duì)主系統(tǒng)的作用力正好平衡了主系統(tǒng)上的激勵(lì)力FAsinωt。當(dāng)激勵(lì)力以單頻為主，或頻率很低,不宜采用一般隔振器時(shí),動(dòng)力吸振器特別有用。這種利用附加系統(tǒng)吸收主系統(tǒng)的振動(dòng)能量以降低主系統(tǒng)的振動(dòng)的設(shè)備稱(chēng)為動(dòng)力吸振器。

如附加一系列的這種吸振器，還可以抵銷(xiāo)不同頻率的振動(dòng)。

如果主系統(tǒng)上有多個(gè)頻率的振動(dòng)怎么辦？245.3動(dòng)力吸振原理其原理是在振動(dòng)物體上附86

如果主系統(tǒng)上有多個(gè)頻率的振動(dòng)怎么辦？

附加一系列的這種吸振器，還可以抵消不同頻率的振動(dòng)。25如果主系統(tǒng)上有多個(gè)頻率的振動(dòng)怎么辦？附加一87各種動(dòng)力吸振器26各種動(dòng)力吸振器885.4

動(dòng)力吸振器設(shè)計(jì)步驟無(wú)阻尼動(dòng)力吸振器的設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單，主要步驟如下：

（1）通過(guò)計(jì)算或測(cè)試，確定激振頻率，并估算激振力幅值FA大?。唬?）確定吸振器彈簧剛度，使得吸振器振幅為空間許可的合理值，并且彈簧能夠經(jīng)受這一振幅下的疲勞應(yīng)力；（3）選擇吸振器質(zhì)量,滿(mǎn)足,且選擇一定質(zhì)量比的原因是為了使主振系能夠安全工作，在兩個(gè)新的固有頻率之間應(yīng)有一定的間隔頻帶；（4）檢驗(yàn)。將設(shè)計(jì)生產(chǎn)好的吸振器安裝到主振系上，讓主振系工作，檢查吸振器的效果，如有問(wèn)題就應(yīng)修改設(shè)計(jì)。

275.4動(dòng)力吸振器設(shè)計(jì)步驟無(wú)阻尼動(dòng)力吸振器的設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單89

一個(gè)特殊情況就是動(dòng)力吸振器的頻率等于主振系固有頻率的情況。此時(shí)，系統(tǒng)固有頻率與質(zhì)量比的關(guān)系曲線28一個(gè)特殊情況就是動(dòng)力吸振器的頻率等于主振90主振系的振幅與激勵(lì)頻率關(guān)系29主振系的振幅與激勵(lì)頻率關(guān)系91

【例】裝在梁上的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)器，由于轉(zhuǎn)子的不平衡，在1450r/min時(shí)，發(fā)生劇烈的上下振動(dòng)。建議在梁上安裝動(dòng)力吸振器，試求吸振器彈簧系數(shù)k

與質(zhì)量m

，已知不平衡力的最大值FA為117.7N，并要求吸振器質(zhì)量的振幅不超過(guò)0.1cm。

裝在梁上的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)器30【例】裝在梁上的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)器，由于轉(zhuǎn)子的不平衡，在14592

吸振器彈簧系數(shù)為解:

激振頻率為

吸振器質(zhì)量為裝在梁上的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)器31吸振器彈簧系數(shù)為解:吸振器質(zhì)量為93阻尼動(dòng)力吸振器的設(shè)計(jì)比較復(fù)雜，主要步驟如下：

（1）根據(jù)主振系的質(zhì)量M和固有頻率，選擇吸振器的質(zhì)量，并計(jì)算質(zhì)量比。（2）根據(jù)下式確定最佳調(diào)諧頻率比:

從而確定吸振器彈簧剛度，

（3）根據(jù)下式計(jì)算粘性阻尼系數(shù)，

（4）根據(jù)下式計(jì)算主振系的最大振幅，

（5）檢驗(yàn)。將設(shè)計(jì)生產(chǎn)好的吸振器安裝到主振系上，讓主振系工作，檢查吸振器的效果，如有問(wèn)題就應(yīng)修改設(shè)計(jì)。32阻尼動(dòng)力吸振器的設(shè)計(jì)比較復(fù)雜，主要步驟如下：94Thankyouforyourlistening!33Thankyouforyourlistening95【作業(yè)9】如圖示梁中點(diǎn)放一電動(dòng)機(jī)。系統(tǒng)的固有頻率為31.3，轉(zhuǎn)速為300r/min，產(chǎn)生的動(dòng)荷載幅值P=1kN問(wèn)：1）應(yīng)加動(dòng)力吸振器嗎？2）設(shè)計(jì)吸振器。(許可振幅為1cm)Psinθt34【作業(yè)9】如圖示梁中點(diǎn)放一電動(dòng)機(jī)。系統(tǒng)的固有頻率96

【作業(yè)】：如圖示梁中點(diǎn)放一點(diǎn)動(dòng)機(jī)。重2500N，電動(dòng)機(jī)使梁中點(diǎn)產(chǎn)生的靜位移為1cm，轉(zhuǎn)速為300r/min，產(chǎn)生的動(dòng)荷載幅值P=1kN問(wèn)：1）應(yīng)加動(dòng)力吸振器嗎？2）設(shè)計(jì)吸振器。(許可位移為1cm)Psinθt解：1）頻率比在共振區(qū)之內(nèi)應(yīng)設(shè)置吸振器。2）k2m235【作業(yè)】：如圖示梁中點(diǎn)放一點(diǎn)動(dòng)機(jī)。重2500N，電97369837995.4

動(dòng)力吸振器設(shè)計(jì)步驟無(wú)阻尼動(dòng)力吸振器的設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單，主要步驟如下：

（1）通過(guò)計(jì)算或測(cè)試，確定激振頻率，并估算激振力幅值FA大?。唬?）確定吸振器彈簧剛度，使得吸振器振幅為空間許可的合理值，并且彈簧能夠經(jīng)受這一振幅下的疲勞應(yīng)力；（3）選擇吸振器質(zhì)量,滿(mǎn)足,且選擇一定質(zhì)量比的原因是為了使主振系能夠安全工作，在兩個(gè)新的固有頻率之間應(yīng)有一定的間隔頻帶；（4）檢驗(yàn)。將設(shè)計(jì)生產(chǎn)好的吸振器安裝到主振系上，讓主振系工作，檢查吸振器的效果，如有問(wèn)題就應(yīng)修改設(shè)計(jì)。

385.4動(dòng)力吸振器設(shè)計(jì)步驟無(wú)阻尼動(dòng)力吸振器的設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單100圖1摩擦式減振器1—飛輪2—摩擦盤(pán)3—摩擦墊4—螺母5—彈簧動(dòng)力減振器摩擦式減振器（圖1）沖擊式減振器（圖2）機(jī)械加工中振動(dòng)的防治采用減振裝置圖2沖擊式減振鏜刀與減振鏜桿1—沖擊塊2—緊定螺釘a）減振鏜刀b）減振鏜桿δδ39圖1摩擦式減振器動(dòng)力減振器沖擊式減振器（圖2）機(jī)械101減振器概述減振器用來(lái)衰減由于彈性系統(tǒng)引起的振，減振器的類(lèi)型有筒式減振器，阻力可調(diào)式新式減振器，充氣式減振器。在汽車(chē)懸架系統(tǒng)中廣泛采用的是筒式減振器，且在壓縮和伸張行程中均能起減振作用叫雙向作用式減振器，還有采用新式減振器，它包括充氣式減振器和阻力可調(diào)式減振器。40減振器概述102減振器的作用減振器與彈性元件承擔(dān)著緩沖擊和減振的任務(wù)，阻尼力過(guò)大，將使懸架彈性變壞，甚至使減振器連接件損壞。因面要調(diào)節(jié)彈性元件和減振器這一矛盾。

(1)

在壓縮行程（車(chē)橋和車(chē)架相互靠近），減振器阻尼力較小，以便充分發(fā)揮彈性元件的彈性作用，緩和沖擊。這時(shí)，彈性元件起主要作用。

(2)

在懸架伸張行程中（車(chē)橋和車(chē)架相互遠(yuǎn)離），減振器阻尼力應(yīng)大，迅速減振。

(3)

當(dāng)車(chē)橋（或車(chē)輪）與車(chē)橋間的相對(duì)速度過(guò)大時(shí)，要求減振器能自動(dòng)加大液流量，使阻尼力始終保持在一定限度之內(nèi)，以避免承受過(guò)大的沖擊載荷。41減振器的作用減振器與彈性元件承擔(dān)著緩沖擊和減振的任務(wù)，阻103雙向作用筒式減振器工作原理：在壓縮行程時(shí)，指汽車(chē)車(chē)輪移近車(chē)身，減振器受壓縮，此時(shí)減振器內(nèi)活塞3向下移動(dòng)?；钊虑皇业娜莘e減少，油壓升高，油液流經(jīng)流通閥8流到活塞上面的腔室（上腔）。上腔被活塞桿1占去了一部分空間，因而上腔增加的容積小于下腔減小的容積，一部分油液于是就推開(kāi)壓縮閥6，流回貯油缸5。這些閥對(duì)油的節(jié)約形成懸架受壓縮運(yùn)動(dòng)的阻尼力。減振器在伸張行程時(shí)，車(chē)輪相當(dāng)于遠(yuǎn)離車(chē)身，減振器受拉伸。這時(shí)減振器的活塞向上移動(dòng)?；钊锨挥蛪荷撸魍ㄩy8關(guān)閉，上腔內(nèi)的油液推開(kāi)伸張閥4流入下腔。由于活塞桿的存在，自上腔流來(lái)的油液不足以充滿(mǎn)下腔增加的容積，主使下腔產(chǎn)生一真空度，這時(shí)儲(chǔ)油缸中的油液推開(kāi)補(bǔ)償閥7流進(jìn)下腔進(jìn)行補(bǔ)充。由于這些閥的節(jié)流作用對(duì)懸架在伸張運(yùn)動(dòng)時(shí)起到阻尼作用。如圖所示。

1.活塞桿；2.工作缸筒；3.活塞；4.伸張閥；5.儲(chǔ)油缸筒；6.壓縮閥；7.補(bǔ)償閥；8.流通閥；9.導(dǎo)向座；10.防塵罩；11.油封

42雙向作用筒式減振器工作原理：在壓縮行程時(shí)，指汽車(chē)車(chē)輪移近104雙向作用筒式減振器工作原理

在壓縮行程時(shí)，指汽車(chē)車(chē)輪移近車(chē)身，減振器受壓縮，此時(shí)減振器內(nèi)活塞3向下移動(dòng)?；钊虑皇业娜莘e減少，油壓升高，油液流經(jīng)流通閥8流到活塞上面的腔室（上腔）。上腔被活塞桿1占去了一部分空間，因而上腔增加的容積小于下腔減小的容積，一部分油液于是就推開(kāi)壓縮閥6，流回貯油缸5。這些閥對(duì)油的節(jié)約形成懸架受壓縮運(yùn)動(dòng)的阻尼力。減振器在伸張行程時(shí)，車(chē)輪相當(dāng)于遠(yuǎn)離車(chē)身，減振器受拉伸。這時(shí)減振器的活塞向上移動(dòng)。活塞上腔油壓升高，流通閥8關(guān)閉，上腔內(nèi)的油液推開(kāi)伸張閥4流入下腔。由于活塞桿的存在，自上腔流來(lái)的油液不足以充滿(mǎn)下腔增加的容積，主使下腔產(chǎn)生一真空度，這時(shí)儲(chǔ)油缸中的油液推開(kāi)補(bǔ)償閥7流進(jìn)下腔進(jìn)行補(bǔ)充。由于這些閥的節(jié)流作用對(duì)懸架在伸張運(yùn)動(dòng)時(shí)起到阻尼作用。43雙向作用筒式減振器工作原理在壓縮行程105奧迪100轎車(chē)前、后懸架減振器結(jié)構(gòu)由于伸張閥彈簧的剛度和預(yù)緊力設(shè)計(jì)的大于壓縮閥，在同樣壓力作用下，伸張閥及相應(yīng)的常通縫隙的通道載面積總和小于壓縮閥及相應(yīng)常通縫隙通道截面積總和。這使得減振器的伸張行程產(chǎn)生的阻尼力大于壓縮行程的阻尼力，達(dá)到迅速減振的要求。

44奧迪100轎車(chē)前、后懸架減振器結(jié)構(gòu)由于伸張閥彈簧的剛度和106

二自由度系統(tǒng)質(zhì)量m1的振幅的確存在一個(gè)幅值為零的點(diǎn)。因此良好的設(shè)計(jì)，可使原系統(tǒng)的振幅很小。45二自由度系統(tǒng)質(zhì)量m1的振幅的確存在一個(gè)幅值為零的點(diǎn)107從圖3-10可看出，陰影線部分為吸振器的設(shè)計(jì)范圍，在此范圍內(nèi)，吸振效果是滿(mǎn)意的。3.3無(wú)阻尼動(dòng)力吸振器圖3-10動(dòng)力吸振器工作范圍示意圖

動(dòng)力吸振器的最大缺點(diǎn)是：將系統(tǒng)自由度由一個(gè)增加到兩個(gè)，使系統(tǒng)的的共振頻率增加。如果想減小系統(tǒng)在一階共振頻率時(shí)的振動(dòng)可適當(dāng)增加系統(tǒng)的阻尼。46從圖3-10可看出，陰影線部分為吸振器的設(shè)計(jì)范圍，在此范108

單自由度系統(tǒng)受到的簡(jiǎn)諧激振力的頻率同系統(tǒng)固有頻率相同時(shí)，系統(tǒng)會(huì)發(fā)生共振，一般可通過(guò)改變系統(tǒng)的質(zhì)量或彈簧剛度來(lái)改變系統(tǒng)的固有頻率。當(dāng)某些情況下系統(tǒng)的質(zhì)量和彈簧剛度無(wú)法改變時(shí)，為了減小振動(dòng)，可附加第二個(gè)質(zhì)量和彈簧，使系統(tǒng)變?yōu)槎杂啥认到y(tǒng)。由圖可見(jiàn)，二自由度系統(tǒng)質(zhì)量m1的振幅的確存在一個(gè)幅值為零的點(diǎn)。因此良好的設(shè)計(jì)，可使原系統(tǒng)的振幅很小。47單自由度系統(tǒng)受到的簡(jiǎn)諧激振力的頻率109無(wú)阻尼動(dòng)力吸振器

當(dāng)單自由度系統(tǒng)的質(zhì)量和彈簧剛度無(wú)法改變時(shí)，為減小系統(tǒng)由于受到和其本身自然頻率相同的簡(jiǎn)諧力的頻率時(shí)引起的共振，可附加第二個(gè)質(zhì)量和彈簧減小振動(dòng)，使系統(tǒng)變?yōu)槎杂啥认到y(tǒng)，如圖3-8a可見(jiàn)二自由度系統(tǒng)質(zhì)量m1的振幅的確存在一個(gè)幅值為零的點(diǎn)，因此良好的設(shè)計(jì)，可使原系統(tǒng)的振幅減小。圖3-8頻率響應(yīng)的曲線48無(wú)阻尼動(dòng)力吸振器當(dāng)單自由度系統(tǒng)的質(zhì)量和彈簧剛度無(wú)1103.3無(wú)阻尼動(dòng)力吸振器

現(xiàn)看圖3-9所示的系統(tǒng)，原系統(tǒng)為單自由度系統(tǒng)，稱(chēng)為主系統(tǒng)，由質(zhì)量

m1

和彈簧k1

組成。附加系統(tǒng)稱(chēng)為吸振器，由質(zhì)量m2

和彈簧

k2

組成，合成系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程為(3-