上海永趋智能科技有限公司
产品类别

上海总部

服务热线:021-60640981
产品支持:18217588512
技术支持:13611685826

新闻动态您现在的位置: 首页 » 新闻动态 » 内容
电子设备的振动与噪声防护

电子设备的振动与噪声防护


噪声来源于振动,解决好了振动问题,噪声问题也会迎刃而解,所以本文表面是探讨振动和噪声两个问题,其实是同一个问题。


振动的两个基本指标是振幅和频率,解决振动问题,就围绕着这两个概念展开,要么降低振幅,要么调整振动频率点。


频率可分为固有频率Wn和激励频率W,固有频率源于产品的结构特征,由质量、质量分布、质心位置、刚度等多个因素和多个因素间的相互作用所确定。固有频率计算公式为(公式1)k是物体的刚度,m是物体的质量。激励源的频率点应避开固有频率Wn。当Wn=W的时候,就发生了谐振,谐振时候的振幅最大。


公式1:Wn=(k/m开平方)公式输不进去,抱歉;


公式2:W/Wn>1.414;


当频率比(公式2),即进入隔振区,使振动传递系数小于1,才有减振和隔振效果。在机械质量m已确定的情况下,降低其可降低固有频率。


若Wn<<w />< />,既增大衰减率,又远离“共振区”。例如,当阻尼比<0.1,频率比为3.6时,就可衰减90%的振幅。


有了以上的理论基础,下面是几个基于上面理论的解决办法。


1从振动发生源上处理


从振动源上处理:既然是激励频率落进了1.414Wn的范围内,那就想办法使激励频率提高,常见办法有:


如果是步进电机,就对步数细分,通过细分改驱动脉冲的步进频率加倍使步与步之间的差距缩小;


如果有减速器、传送带、传送齿轮,就通过改变主动轮与从动轮的半径比值,改变传动比,这样被驱动的终端要想保持原来的速度,主动轮的转速势必要加快,转速和激励频率成正比例,激励频率提高,后面的震动感应固有频率未变,两个频率错开,震动自然减弱;


2从振动传递路径上处理


如果振动源是不可避免的,那就在传递路径上加隔振措施处理,从原理上看,刚性越强解决办法如下:


传动轴用弹性联轴器,这样避免了轴和轴不同心的转动下,力矩传递不受损失,且轴和轴不对心而带来的相互周期性刚性位移也可改观,这种周期性相对位移是震动和噪声的根源;


传动之间用皮带轮柔性连接,振动源与支撑件基座间加缓冲减震材料或装置;


弹簧悬挂振动源,对缓冲减震很有作用,但会有三个问题需要克服,一是启停时机器会抖动,二是不能传递力矩,因为弹簧本身是不能传递扭矩的,三是运输时要考虑固定,装机后还要拆去,比较麻烦;


设计导振措施,把振动导走,振动仍在,但离我们较远了。常见的是大发电机,在固定在地面的时候,在基座四周挖沟,孤零零的形成一个沟里的地桩,振动从地下传出去,到了楼房的时候,再通过楼房地基往上返,会把振动减弱好多。


3对振动感应系统的处理


振动源解决不了,传播路径解决不了,或者解决成本太高,可以在受震动点改进,虽然这个办法不是首选,具体的方法如下:


在满足强度要求的情况下,选用低刚度材料制作构件(特别是制作支承件)是一种减振的有效途径。Wn降低,远离了激励源频率W;对自行式机械,将刚性悬挂改为弹性悬挂;对固定设备,将弹性件、阻尼件和质量件构成串和并联、先串后并或先并后串等多种形式组合系统的弹性支承装置,都能按照我们的预定要求,使系统的等效刚度低于原有的刚度,从而达到减振的目的。


加重固定基座的质量,降低固有频率点;


注意单纯依靠降低刚度、降低固有频率来提高减振性能有时并不可取。一是随着刚度的降低,系统设备的静态位移也会增加,会使空间布置、弹性尺寸、结构设计带来困难。二是对于不同工作要求的设备,通常有一个最低刚度的限制值,尤其是有力矩传递、力传递的时候,单纯降低刚度也不是办法。


另外可以实施结构的合理布局,分析预计到产品使用中将处于既有竖向振动,又有俯仰角振动等耦合振型时,注意结构的合理性,质量对称分布的可能性,并确定出振幅为零点结构上的“节点”,以便对振动敏感的机械仪表、仪器或驾乘操作者坐椅能设置在“节点”或其附近。