隔振器的种类以及优缺点和应用场景

隔振器是连接设备和基础的弹性元件，用以减少和消除由设备传递到基础的振动力和由基础传递到设备的振动。隔振器根据不同场景选择不同的型号，常见的隔振器有弹簧隔振器、橡胶隔振器、以及空气弹簧隔振器。每种都有自己的优缺点和应用场景。

弹簧隔振器

在隔振工程中，钢弹簧隔振器具有性能稳定、承载能力强、寿命长、抗环境污染能力强、计算可靠、固有频率低等优点，隔振中应用较多，并且已有定型产品。常用的为钢圆柱螺旋弹簧隔振器。钢弹簧隔振器应用非常广泛，从各种精密仪器隔振到数十吨的锻锤、数百吨重的铁路轨道隔振，甚至整个大楼的隔振，钢弹簧隔振器都可以取得满意的效果。

钢弹簧隔振器的最大优点是固有频率低，通常其频率范围可以2~6Hz，因此其隔振效果非常好（特别是低频段），对低速旋转（转速小于800rpm）的设备更为有效。

钢弹簧隔振器的另一个突出优点是可以进行非常精确的计算，在荷载范围内它的压缩量与负荷之间呈良好的线性关系，因此可准确计算，得到隔振系统的压缩量与固有频率。

钢弹簧隔振器的缺点是阻尼很小，通常自身阻尼比约为0.001~0.05，因此，在通过固有频率区域时会产生剧烈的振动，此时应该与阻尼器同时使用。

此外钢弹簧还存在高频失效的问题，根据内部质量共振原理，在激振频率大于一定数值时，振动以弹性波的形式在其中传播，无法获得应有的隔振效果。

空气弹簧隔振器

空气弹簧是在一密封容器中冲入压缩空气，利用气体的可压缩性体现弹簧作用。空气弹簧具有较低的刚度、较高的承载能力和可调阻尼。隔振系统的固有频率可低至1Hz，主要用于汽车、城市轨道、铁路车辆等行业。常用的空气弹簧装置由弹簧体、附加气室和高度控制器三部分组成。

橡胶隔振器

橡胶隔振器和橡胶隔振垫在隔振中应用极为广泛，其主要优点为：

可自由选取形状和尺寸，制造比较简单，可根据需要选择3个相互垂直方向的刚度；通过改变橡胶硬度、隔振器内外部结构可以大幅度改变隔振器的性能，以满足各种刚度的要求。

可使隔振系统的固有频率达到较低水平，通常可达到10~15Hz，并且具有较高的阻尼，对高频振动能量的吸收有很好的效果，通常可不需要再安装阻尼隔振器。

不会产生高频失效的现象，橡胶隔振器能使高频的结构噪声（也叫固体噪声）显著降低，通常能使得100~3200Hz频段内的结构噪声降低达20dB左右。

无论在拉、压、剪切和扭转受力情况下，变形都比较大。

和金属弹簧隔振器相比，其主要缺点为：

其固有频率难以达到5Hz以下，因此对于低转速设备不适用。

其抗环境污染与抗温度变化能力较弱，容易受到日照、湿度、臭氧等环境影响，寿命较短。另外在长时间荷载作用下，会产生蠕变现象，不能长期接受较大应变。橡胶隔振器一般寿命为3~5年。