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第1章 绪论1

1.1 前言1

1.2 振动隔离、冲击隔离与缓冲1

1.3 防振橡胶的特征2

1.4 防振橡胶的形状3

1.4.1 压缩形防振橡胶4

1.4.2 剪切形防振橡胶4

1.4.3 复合形防振橡胶4

第2章 硫化橡胶的静态特性6

2.1 硫化橡胶的弹性6

2.1.1 橡胶状物质6

2.1.2 微小变形8

2.1.3 橡胶的弹性理论8

2.2 硫化橡胶的硬度与弹性模量11

2.2.1 弹簧式硬度试验机11

2.2.2 硬度与弹性模量的关系12

第3章 硫化橡胶的动态特性16

3.1 影响动态特性的因素16

3.1.1 正弦波振动16

3.1.2 应力-变形曲线17

3.1.3 与动态特性有关的因素18

3.2 硫橡胶的温度特性和有关的因素19

3.2.1 温度特性19

3.2.2 频率特性19

3.2.3 温度-频率换算法则21

3.3 动态特性对振幅的依赖关系24

第4章 橡胶的寿命27

4.1 橡胶制品的老化与老化现象27

4.2 温度与氧的影响28

4.2.1 橡胶的氧化28

4.2.2 耐热性31

4.2.3 光的作用31

4.3 臭氧的作用31

4.4 油和化学药品的作用34

4.5 静态应力引起的变化(蠕变和应力张弛)34

4.6 橡胶的疲劳35

4.6.1 疲劳过程—疲劳现象与疲劳破坏35

4.6.2 疲劳破坏36

4.6.3 内部破坏(发热产生的问题)43

第5章 防振橡胶的生产45

5.1 橡胶材料45

5.2 橡胶原料46

5.2.1 天然橡胶(NR)46

5.2.2 丁苯橡胶(SBR)46

5.2.3 丁二烯橡胶(BR)46

5.2.4 异戊二烯橡胶(IR)47

5.2.5 丁腈橡胶(NBR)47

5.2.6 氯丁橡胶(CR)47

5.2.7 异丁橡胶(IIR)47

5.2.8 三元乙烯丙烯共聚物橡胶(EPDM)47

5.3 橡胶的配方与混炼47

5.4 金属件48

5.5 粘结49

5.6 金属模49

5.6.1 金属模的设计49

5.6.2 金属模的材料50

5.6.3 金属模的构造50

5.7 成型52

5.8 硫化52

5.8.1 加热加压硫化52

5.8.2 压出硫化52

5.8.3 注压硫化53

5.9 整修53

5.10 筒形防振橡胶的挤缩加工和压入加工53

5.11 工序管理54

5.11.1 原料验收54

5.11.2 工序检查55

5.11.3 产品检查55

第6章 防振橡胶的试验56

6.1 成品试验56

6.1.1 外观56

6.1.2 形状、尺寸56

6.1.3 载荷-挠度特性试验57

6.1.4 静态弹簧常数试验58

6.1.5 硬度试验59

6.1.6 粘结性能试验59

6.1.7 动态弹簧常数试验60

6.2 试样试验63

6.2.1 拉伸试验63

6.2.2 低拉伸应力试验64

6.2.3 老化试验64

6.2.4 粘结强度试验64

6.2.5 压缩永久变形试验65

6.2.6 弹性回跳试验65

6.2.7 耐油试验(浸渍试验)65

第7章 振动隔离、冲击隔离及缓冲的原理66

7.1 振动隔离的原理66

7.1.1 振动外力与传递率66

7.1.2 受迫位移与传递率67

7.1.3 防振橡胶与传递率68

7.1.4 振动隔离68

7.1.5 固有振动频率与弹簧挠度69

7.2 冲击隔离69

7.2.1 瞬态脉冲的情况69

7.2.2 一般冲击力的情况70

7.2.3 冲击位移71

7.3 缓冲72

7.3.1 对固定壁的碰撞72

7.3.1.1 速度碰撞73

7.3.1.2 载荷碰撞74

7.3.2 两个运动物体的碰撞75

7.4 动态减振器75

7.4.1 C2=0(副振动系无阻尼)时76

7.4.2 副振动系有阻尼C2时77

第8章 防振支承的设计80

8.1 总论80

8.1.1 弹簧的弹性主轴与弹性中心80

8.1.2 刚体的惯性主轴与重心82

8.1.3 振动的耦合与非耦合83

8.2 刚体的弹性支承理论86

8.2.1 刚体的运动方程式86

8.2.2 弹簧常数与复原系数89

8.2.3 弹性支承刚体的运动方程式94

8.2.4 振动的非耦合化95

8.2.5 弹性支承计算96

8.3 防振支承设计104

8.3.1 概述104

8.3.2 支承点的选择104

8.3.3 弹簧常数的选择106

8.3.4 实例计算107

第9章 防振橡胶设计109

9.1 防振橡胶的形状效应109

9.1.1 弹簧常数109

9.1.2 微小变形与有限变形110

9.2 防振橡胶的设计公式(主要是形状函数)110

9.2.1 圆形、角形防振橡胶110

9.2.2 筒形防振橡胶115

9.2.3 圆盘(中空或实心)的扭转117

9.2.4 压缩形防振橡胶的弯曲118

9.3 防振橡胶设计公式的说明(补充)118

9.3.1 圆形、角形防振橡胶118

9.3.2 筒形防振橡胶123

9.4 防振橡胶的设计125

9.4.1 橡胶材料的选择125

9.4.2 形状的选择126

9.4.3 设计防振橡胶注意事项127

9.4.4 防振橡胶的倾斜布置128

第10章 空气弹簧130

10.1 空气弹簧的应用130

10.2 空气弹簧的特点130

10.3 种类和构造132

10.4 制作概要133

10.5 现用产品的数据133

10.6 载荷特性与弹簧常数135

10.6.1 轴向135

10.6.2 回转方向136

10.6.3 剪切方向137

10.6.4 实际的横向载荷-挠度特性138

10.6.5 横向复原力大的空气弹簧设计140

10.7 节流孔产生的减振效果140

10.8 空气弹簧的尺寸、试验法及规范书142

第11章 防振橡胶应用之1——铁路机车车辆——143

11.1 概述143

11.2 弹性车轮145

11.2.1 嵌装防振橡胶的车轮145

11.2.2 橡胶车轮147

11.3 轴箱和轴箱悬挂弹簧149

11.3.1 车轴轴承的推力缓冲橡胶149

11.3.1 轴箱支承150

11.3.3 轴箱悬挂弹簧154

11.4 枕弹簧部分156

11.4.1 枕弹簧156

11.4.2 钢弹簧定位导筒(Eligo)159

11.4.3 空气弹簧159

11.4.4 空气弹簧限制器161

11.4.5 空气弹簧高度调整装置161

11.5 摇枕装置162

11.5.1 纵向力的传递162

11.5.2 摇枕拉杆162

11.5.3 横动缓冲164

11.5.4 抗侧滚装置164

11.5.5 液压减振器的安装166

11.5.6 摇枕吊166

11.6 心盘和旁承部分166

11.6.1 心盘166

11.6.2 旁承167

11.7 电力机车与电动车的牵引电动机支承及传动装置167

11.7.1 抱轴式悬挂167

11.7.2 万向节传动170

11.7.3 空心轴弹性传动171

11.7.4 齿轮172

11.8 轴减速箱支承(内燃机车与动车)175

11.8.1 水平吊杆175

11.8.2 垂直吊杆175

11.9 柴油机的支承177

11.9.1 柴油机支承装置177

11.9.2 变速箱、主发电机支承装置180

11.9.3 防振支承计算(Ⅰ)180

11.9.4 防振支承计算(Ⅱ)185

11.10 附属装置支承186

11.10.1 辅助机械支承装置186

11.10.2 冷气装置187

11.10.3 机器的保护187

11.11 联轴节188

11.11.1 橡胶联轴节的特点188

11.11.2 CG联轴节189

11.11.3 柴油机扭振的防止190

11.11.4 其它橡胶联轴节195

11.12 橡胶缓冲器196

11.12.1 车钩橡胶缓冲器196

11.12.2 缓冲底架201

第12章 防振橡胶应用之2——汽车——203

12.1 汽车的振动与防振橡胶203

12.2 和发动机有关的防振橡胶205

12.2.1 发动机机架206

12.2.2 横梁上的机架210

12.2.3 扭振阻尼器210

12.3 驱动装置用的防振橡胶211

12.3.1 中心轴承211

12.3.2 差速噪音阻尼器212

12.3.3 吸振橡胶212

12.4 操纵装置用防振橡胶212

12.4.1 随动转向臂衬套213

12.4.2 转向柱衬套213

12.4.3 连接橡胶块213

12.5 前部悬挂防振橡胶214

12.5.1 麦弗逊式悬架215

12.5.2 前悬挂止动器215

12.5.3 连杆臂衬套216

12.5.4 稳定杆衬套216

12.5.5 拉杆衬套217

12.6 后部悬挂防振橡胶217

12.6.1 后悬挂止动器218

12.6.2 辅助型橡胶219

12.6.3 扭杆橡胶220

12.6.4 钢板弹簧衬套221

12.6.5 弹簧支架222

12.6.6 动态减振器223

12.6.7 空气弹簧223

12.6.8 后部悬挂用其它防振橡胶225

12.7 车身用防振橡胶225

12.7.1 车身支承橡胶225

12.7.2 减振机构的防振橡胶226

12.7.3 车身用其它橡胶226

12.8 排气管系统及其它防振橡胶227

12.8.1 消音器支架227

12.8.2 其它防振橡胶227

第13章 防振橡胶应用之3——一般工业用防振橡胶——229

13.1 船舶方面229

13.1.1 船用主发动机的橡胶联轴节229

13.2 飞机方面233

13.2.1 涡轮螺旋桨发动机的支承橡胶233

13.2.2 飞机用防振橡胶235

13.2.3 计量仪器用防振橡胶236

13.3 土木工程方面237

13.3.1 轨道垫板237

13.3.2 道床垫239

13.3.3 版式轨道垫241

13.3.4 护舷材245

13.3.5 桥梁橡胶支座248

13.3.6 桥上架设电缆的支承251

13.4 建筑方面251

13.4.1 音响室251

13.4.2 体育馆255

13.4.3 建筑物的防振258

13.5 风动机具258

13.5.1 风凿的缓冲258

13.6 内燃机方面260

13.6.1 柴油发电机的防振支承260

13.7 搬运机械方面263

13.7.1 振动式输送机的防振263

13.8 工业机器264

13.8.1 锻造机的防振264

13.8.2 冲床的防振265

13.8.3 洗濯机的防振266

13.8.4 水平调整支架267

13.8.6 其它工业机器267

13.8.6 弹性联轴节271

13.9 减振材282

13.9.1 铁路钢桥282

第14章 补充287

14.1 橡胶状物质的有限变形弹性理论287

14.1.1 有限变形287

14.1.2 应力287

14.1.3 应力与变形的关系287

14.1.4 例题288

14.1.5 关于圆筒坐标的方程式289

14.2 螺旋弹簧与防振橡胶并用290

14.2.1 螺旋弹簧的喘振290

14.2.2 螺旋弹簧与防振橡胶的串联292

14.2.3 螺旋弹簧与防振橡胶的并联294