【电子行业标准(SJ)】 振动冲击隔离系统优化设计技术导则

中华人民共和国电子工业部部标准SJ/Z2924-88
振动冲击隔离系统优化设计
技术导则
1988-03-10发布
中华人民共和国电子工业部发布1988-10-01实施
中华人民共和国电子工业部部标准振动冲击隔离系统优化设计
技术导则bzxZ.net
1主题内容与适用范围
1.1主题内容
本标准为振动与冲击隔离系统的优化设计提供设计原则和设计要求。1.2适用范围
SJ/Z2924-8B
本标准适用于电子设备和精密机电设备的振动与冲击隔离系统优化设计。2有关文件
2.1中华人民共和国国家标准：
GB2298--81《机械振动冲击名词术语》。2.2中华人民共和国电子工业部部标准：SJ2555-84《电子设备隔振器设计与应用技术导则》。3名词术语
除GB2298-81、GB2422—81和SJ2555—84中规定的名词术语外，本标准给出下列术语：
振动与冲击隔离系统优化设计：有效地去除或减弱振动与冲击隔离系统的各自由度间3.1
耦联、共振放大及冲击的有害影响的设计原则。3.2隔离系统：本标准特指振动与冲击隔离系统。3.3零刚度隔振器：在某-座标轴线方向上刚度为零的隔振器。3.4负刚度隔振器：在某一座标轴线方向上刚度小于零的隔振器。3.5无谐振峰隔振器：在规定的试验条件下、具有不出现共振放大（隔振传递率nvib≤1）并兼有缓冲特性（隔冲传递率nah<1）的隔振器。3.6底部安装隔离系统：仅在设备下底部安装隔振器的隔离系统。3.7侧面安装隔离系统：仅在设备背面或侧面安装隔振器的隔离系统。3.8量心安装隔离系统：隔振器的组合刚度中心与设备重心重合的隔离系统。3.9背架式安装隔离系统：在设备底部（或顶部）和背部安装隔振器的隔离系统。3.10去耦：去除隔离系统各自由度之间的耦联。4隔离系统设计应具备的基本资料4，1用户应提供的基本资料应符合SJ2555一84第3.1条中“用户应提供的资料”的有关规定。
4.2隔振器生产厂应提供的资料，应符合SJ2555--84第3.1条中“生产厂应提供的资料”的有关规定。
电子工业部1988-03-10批准
1988-10-01实施
SJ/Z2924-88
5对隔离系统和主要组成单元的基本要求隔离系统通常被隔离设备、隔振器和支承结构等主要单元组成。隔离系统的特性，取决于各主要单元的自身特性，取决于各主要单元的自身特性和相互组合的合理性。5.1对被隔离没备的基本要求
5.1.1被隔离设备的机柜（架）、插箱、底板、导轨等主要承载构件应具有较好的结构刚性。提高其结构刚性的主要途径有：a，框架结构应采用三角形稳定结构，以提高扭转刚度：b，应避免悬臂结构；
C，应避免在大面积的支承结构上连续开孔；d，在-一切可能的情况下，应尽可能采用焊接件或铸件结构，在需要采用螺栓联接的场合，应具有足够的紧固力并应有防松措施，以确保联接的可靠性：e，设备各部分的刚度应与设备整体刚度相适应，刚性特差的薄弱环节应采取加固措施。5.1.2层次结构应符合倍颁规则：即各层次结构的固有频率应2倍于（或更多倍于）该层次支承结构的固有频率，以减小振动响应。5.1.3设备的重心应尽可能与支承结构的几何心相重合。5.1.1导程导套、插头插座等联接件应采取消隙措施，以确保联接的可靠性，避免附加冲击激励。
5.1.5较重的元（器）件应安装在结构刚性较好的部位：否则应采取加固措施。5.1.6见缆、导线应夹固、应采用合理的布线形式并留有足够动变形自由长度。51.继地器等电气元件的动作方向应与振动方向（或主冲击方向）垂直，以避免错误动作。5.1.8板、壳等大平面构件应打凸、加筋以提高其结构刚性，或选用复合材料，涂复阻尼材料以抑制其共振响应。
5.2选用隔报器的基本要求
5.2.1隔振器自身的抗振、抗冲击性能和其它特性（耐湿热、高温、低温、耐油蚀，耐腐蚀等）应与被隔离设备环境试验条件的严酷等级相适应。5.2.2在规定的环境试验条件严酷等级中，隔振器应有隔振与缓冲两种功能，通过隔振器传输给设备（或基础）的最大输出值（最大变形量，最大加速度等）应小于设备的允许值。5，23振器应具有变尼特性，在共振放大区应具有较大的阻尼，而在隔振区应具有较小的阻尼值，以达到既能有效地抑制共振峰值又有较好的隔振效果的目的。5.2.4在设备的各支承点.上，隔振器的实际承载量应在隔振器的容许承载范围内。各隔振器的实际承载量与其动刚度之比应相同或基本相近，以保证其动态特的一致性，和避免耦联振动。
5.2.5隔振器三个主坐标油方向上的固有频率均应小于设备在相同方向上的固有频率的2～3倍，并且其刚度特性应与隔离系统去耦设计要求和传递率特性要求相适应。5.3对支承结构（或基础）的要求支承结构（或基础）是主要受力构件，应具有比设备更好的刚度以避免支承结构谐振造成设备损坏。
6隔离系统优化设计
6.1隔离系统的去耦设计
SJ/Z2924--88
隔离系统各自出度间的耦联振动将使隔离系统的隔振效果下降，去除（或减弱）各自由度间的耦联振动是隔离系统优化设计的基本任务之一。去耦设计的基本原则是：在三维空间六个自由度的任何一个白由度方向对原系统施加激励时，应使该系统仅在受激励的自由度方向有支座反力，而其余方向的支座反力为零。其基本方法有，6.1.1重心调配法
设备重心不通过安装基面的儿何形心时，采用相同承载量、相同刚度特性隔振器所组成的隔离系统将会引起耦联振动。避免因重心偏离而引起耦联振动的方法，主要是在设备设计时，应注意元器件、结构件的均匀分布，一且重心偏离已客观存在，则可用下列方法消除（或减弱）耦联振动的不利影响：6.1.1.1配重法：从设备安装基面的几何形心O到设备实际重心O1连线的相反方向的O2处【图1]配以适当重量的配重，使设备重心落在安装基面的儿何形心上。配重的重量和位置应满足：
WeeW,Li
Wo-设备总重量
e一没备重心在安装基面上的投影至安装基面儿何形心的距离。
W1-配重
L1一配重安装位置至安装基面几何形心的距离。
图1配重法
6.1.1.2负刚度隔振器调配法：在图1的O2位置配以负刚度隔振器，在系统处于静平衡位置时，负刚度隔振器的予加力P应满足：Woe=PoL1
并且其刚度斜率应与系统整体刚度特性相适应。6.1.1.3隔振器选配法：按照设备各支承点实际重量选配相应的隔振器，隔振器的选择，应满足5，2.4条的要求。
6.1.2隔振器刚度适配法
适当选择隔振器的弹性并合理地加以配置，是去除（或减弱）隔离系统耦联振动的最有效的优化设计方法。
6.1.2.1采用重心安装隔离系统（见3.7条），并使之满足6.1.1条的要求，在可能的条件下应优先采用。
6.1.2.2图2所采用的背架式安装隔离系统（见3.8条），应选用具有特殊弹性或特殊安装结构形式的隔振器，即使背架上的隔振器（5和6）具有垂向零刚度特性，背架下方的隔振器3
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（1和2）具有水平零刚度特性：而隔振器（3和4）具有三向刚度特性，并调整各自由度方向的惯性特，刚度特性和安装位置，使之符合去原则。57
6，1.2.3图3所采用的侧面安装方法（见3.6）和图4的底部安装方式（见3.5条）是无法去除耦联的。这两种方式只有在隔离系统的主振动（或主冲击）方向与安装基面相垂直并且设备的重心距安装基面的距离较近（-般应小于设备垂直于安装基面方向上外形尺寸的1/3）时：或者耦联振动对设备无害影响时方可推荐使用。6，12.4其它安装方式的隔离系统应按照去耦设计的原则，选用合适的隔振器和安装方式。
图4底部安装方法
6、2隔离系统共振峰的抑制
隔离系统共振是造成设备性能下降、失灵、失效甚至永久性破坏的主要原因之一。除对主要功能元件进行严格筛选，对支承结构进行加固以提高设备自身的抗振抗冲击特性外，还应在隔离系统设计中采用如下方法：6.2.1选用低固有频率隔振器：当激励频率是一窄带或恒定频率时，所选用的隔振器的固有频率应为激励频率下限值的/5~1/3，使设备工作在隔离系统的隔振区。6.2.2选用无共振峰隔振器：当激励为宽带激励或变频激励时，应选用无共振峰隔振器，组成无共振蜂的隔离系统。
6.2.3采用附加阻尼器：对选用小阻尼隔振器的小阻尼隔离系统，应采用附加阻尼器增大隔离系统的阻尼，以抑制共振峰值。6.2.4阻尼涂层：在大平面的板壳（包括大面积的印刷线路板）上推荐采思涂复阻尼涂层，以抑制共振峰值。
附加说明，
SJ/Z2924-88
本标准由电子工业部标准化研究所提出本标准由南京工学院和电子部标准化研究所共同起草。本标准主要起草人：季馨、颜肖龙、尹寿宝。5
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