橡膠減震墊的減震原理
橡膠的特點是既有高彈態(tài)又有高黏態(tài),橡膠的彈性是由其卷曲分子構(gòu)象的變化產(chǎn)生的,橡膠分子間相互作用會妨礙分子鏈的運動,又表現(xiàn)出黏性特點,以致應(yīng)力與應(yīng)變往往處于不平衡狀態(tài)。橡膠的這種卷曲的長鏈分子結(jié)構(gòu)及分子間存在的較弱的次級力;使得橡膠材料呈現(xiàn)出獨特的黏彈性能,因而具有良好的減震、隔音和緩沖性能。橡膠部件廣泛用于隔離震動和吸收沖擊,就是因為其具有滯后、阻尼及能進行可逆大變形的特點。
橡膠的滯后和內(nèi)摩擦特性通常用損耗因子表示,損耗因子越大,橡膠的阻尼和生熱越顯著,減震效果越明顯。
橡膠材料損耗因子的大小不僅與橡膠本身的結(jié)構(gòu)有關(guān),而且與溫度和頻率有關(guān)。在常溫下,天然橡膠(NR)和順丁橡膠(BR)的損耗因子較小,丁苯橡膠(SBR)、氯丁橡膠(CR)、乙丙橡膠(EPR)、聚氨酯橡膠(PU)和硅橡膠的損耗因子居中,丁基橡膠(HR)和丁腈橡膠(NBR)的損耗因子較大。
用作減震目的的橡膠材料一般分5種,即NR,SBR,BR為普通橡膠材料;NBR用于耐油硫化膠;CR用于耐天候硫化膠;IIR用于高阻尼硫化膠;EPR用于耐熱硫化膠。NR雖然損耗因子較小,但其綜合性能更好,具有優(yōu)異的彈性,耐疲勞性好,生熱低,蠕變小,與金屬件黏合性能好,耐寒性、電絕緣性和加工性能也好,因此NR被廣泛地用作減震目的,要求耐低溫或耐天候性能時,可與BR或CR并用或共混改性。Nishiue等采用NR、BR及碳原子數(shù)大于4的含有 ?-OH基團有機酸的金屬鹽制成的減震器具有較好的耐久性能,在70℃×22h和40℃×148h條件下的壓縮變形分別為17.0%和11.7%。
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