2 控制振動(dòng)傳遞途徑

目前工程實(shí)踐中對(duì)傳遞途徑的控制技術(shù)有多種，利用彈性支撐作為裝置隔振的方法是廣泛易行的一

種，尤其在礦山機(jī)械等重型機(jī)械中應(yīng)用更廣。隔振分為兩類：一類是用隔振器將振動(dòng)的機(jī)器與地基隔離開，隔離和減輕振源對(duì)基座人體和周圍環(huán)境振動(dòng)的傳遞,這是積極隔振.另一類是將需要保護(hù)的設(shè)備用隔振器與振動(dòng)的地基隔開,以減少振動(dòng)傳遞,即消極隔振.我們所有的數(shù)控機(jī)床都是安放在水泥地面上并用緊固螺釘進(jìn)行固定。其實(shí)我們由上可得到啟示，為什么不能在水泥地下面再次安裝減震裝置從而大大的減小機(jī)械振動(dòng)呢？所以我們應(yīng)該積極的研究隔振裝置，研制開發(fā)出新型有效地隔振裝置將是今后研究有效減小機(jī)械震動(dòng)的有效方法。所有隔振裝置的設(shè)計(jì)都是基于振動(dòng)理論以及由此得到的一系列計(jì)算公式。

2.1合理選擇參數(shù)以達(dá)到更好的減振效果

振動(dòng)理論表明，激振力和位移都與頻率有關(guān),頻率可分為固有頻率和激勵(lì)頻率其中 = ( 是設(shè)備的固有屬性。與質(zhì)量分布等因素有關(guān)，當(dāng) =時(shí)發(fā)生共振，振幅趨近于無限大，所以通常激勵(lì)頻率應(yīng)避開固有頻率。 積極隔振的傳遞率T與消極隔振中的位移傳遞率T可以統(tǒng)稱為傳遞頻率TR , TR表征了隔振效果的好壞。

TR=

由振動(dòng)規(guī)律可知，只有頻率比 = /> ?時(shí)才具有隔振效果。此時(shí)增加阻尼反而使隔振效果變差，因此應(yīng)當(dāng)有較低的固有頻率和較小的阻尼，在機(jī)器質(zhì)量m已確定的情況下降低其剛度K可降低固有頻率，當(dāng) <<（即增大衰減率） 時(shí)即可遠(yuǎn)離共振區(qū)。所以，在滿足強(qiáng)度要求的條件下， 選用低剛度材料制作支承件是減振的一種有效途徑。但單純依靠降低剛度和固有頻率來提高減振效果的方法有時(shí)并不可取。 因?yàn)殡S著剛度的降低，系統(tǒng)設(shè)備的靜態(tài)位移會(huì)增加，這將給結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)增加難度，而且對(duì)于部分設(shè)備， 還存在著最低剛度要求的限制。然而對(duì)于數(shù)控機(jī)床而言，選擇較小的剛度材料可能會(huì)使機(jī)床在工作狀態(tài)下發(fā)生扭曲變形，導(dǎo)致加工出來的零件完全不合規(guī)格，成為廢品。更為嚴(yán)重的將會(huì)損毀機(jī)床設(shè)備甚至危及操作人員的安全。 因此，還要尋求其它減振方法以得到更理想的隔振效果。

2.2?合理制作設(shè)備的支承

上述通過合理選擇參數(shù)提高隔振效果時(shí)， 都是假設(shè)所激勵(lì)的簡(jiǎn)諧力通過質(zhì)心，整個(gè)系統(tǒng)對(duì)稱，質(zhì)量中心位于隔振器的安裝平面內(nèi)。但實(shí)際情況卻往往很難相符，尤其是對(duì)于數(shù)控車床這種十分復(fù)雜的機(jī)械裝置。所以為了縮小這種實(shí)際應(yīng)用和假設(shè)條件的距離，提高隔振效果，應(yīng)重視設(shè)備的總體設(shè)計(jì)和布置，尤其是彈性支承的設(shè)計(jì)和安裝對(duì)隔振效果好壞有重要影響。

2.3?彈性支承對(duì)稱布置以避免產(chǎn)生耦合振動(dòng)當(dāng)彈性支承對(duì)稱布置于設(shè)備的四個(gè)角處且質(zhì)心受到豎向干擾作用時(shí)，數(shù)控機(jī)床設(shè)備只受豎向干擾力且大小位置不變。彈性支承各頂點(diǎn)與質(zhì)心幾乎在同一平面(當(dāng)四個(gè)彈性支承沿縱向布置不對(duì)稱時(shí)，設(shè)備除伴隨豎向上)下振動(dòng)的同時(shí)還作沿質(zhì)心橫軸的俯仰振動(dòng)， 這就形成了多個(gè)方向同時(shí)發(fā)生振動(dòng)的耦合振動(dòng)。 可見，隔振器布置不當(dāng)就有可能產(chǎn)生數(shù)種振動(dòng)形式同時(shí)出現(xiàn)的耦合振動(dòng)!甚至出現(xiàn)六種振動(dòng)同時(shí)存在的完全耦合振動(dòng)。 振動(dòng)規(guī)律表明：多一種振動(dòng)形式就多一個(gè)固有頻率，也多一次引起共振的機(jī)會(huì)， 這對(duì)設(shè)備正常工作十分不利。 所以，為避免偶合振動(dòng)這種復(fù)雜振動(dòng)形式的發(fā)生，應(yīng)合理確定隔振器設(shè)備上的支承位置。數(shù)控機(jī)床一般都為非對(duì)稱機(jī)械裝置，所以我們應(yīng)該積極地采用實(shí)驗(yàn)的方法測(cè)定出它的重心，然后根據(jù)機(jī)床的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其布置選擇合適的支承位置來安裝隔振器設(shè)備。

3 小結(jié)

理論分析和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)都證明，要把數(shù)控車床有害機(jī)械振動(dòng)的影響減到最小，要綜合考慮工作環(huán)境，裝置設(shè)計(jì)，安裝方法等多個(gè)方面。除上述提到的方法外，還有許多行之有效的減振措施，如采用可調(diào)剛度彈簧或動(dòng)力減振器等都可改善動(dòng)態(tài)特性而起到減振效果, 但目前隨著工程技術(shù)水平的提高， 對(duì)機(jī)械設(shè)備的工作精度要求也越來越高，遇到的振動(dòng)問題也更復(fù)雜。因此，開展振動(dòng)測(cè)試和控制方面的高新技術(shù)研究勢(shì)在必行,對(duì)那些采取普通減振措施難以達(dá)到精度要求的精密設(shè)備。人們已經(jīng)研制了電控懸架及電控防振裝置等,這類裝置利用傳感器傳遞信息，經(jīng)微機(jī)識(shí)別處理，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器對(duì)控制目標(biāo)施影響，達(dá)到抑制或消除振動(dòng)的目的%。 目前許多發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)投入生產(chǎn)和使用， 相信今后定會(huì)出現(xiàn)減振效果更好，精度更高，可靠性及適應(yīng)性更強(qiáng)的振動(dòng)控制途徑。

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