工程隔振设计标准 GB50463-2019
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8.2 圆柱螺旋弹簧隔振器

8.2.1 圆柱螺旋弹簧隔振器方式的选用宜符合下列规定:
    1 动力设备的主动隔振可采用支承式;
    2 精密仪器与设备的被动隔振可采用支承式或悬挂式;
    3 动力管道的主动隔振可采用悬挂式。
8.2.1 圆柱螺旋弹簧隔振器方式的选用宜符合下列规定:
    1 动力设备的主动隔振可采用支承式;
    2 精密仪器与设备的被动隔振可采用支承式或悬挂式;
    3 动力管道的主动隔振可采用悬挂式。
8.2.3 圆柱螺旋弹簧的选用应符合下列规定:
    1 用于冲击式机器隔振时,宜选择铬钒弹簧钢丝、硅锰弹簧钢丝或热扎圆钢类产品。
    2 用于其他隔振对象隔振时,应符合下列规定:
        1)材料直径小于8mm时,宜采用优质碳素弹簧钢丝或硅锰弹簧钢丝类产品;
        2)材料直径为8mm~12mm时,宜采用硅锰弹簧钢丝或铬钒弹簧钢丝类产品;
        3)材料直径大于12mm时,宜采用热轧硅锰弹簧钢丝或圆钢类产品。
    3 弹簧应进行表面防腐处理,当有较高防腐要求时,宜采用不锈钢弹簧钢丝或圆钢类产品。
8.2.4 圆柱螺旋弹簧容许剪应力的取值应符合下列规定:
    1 用于被动隔振时,可按静荷载下容许剪应力取值;
    2 用于除冲击式机器外的主动隔振时,可按有限疲劳寿命动荷载下容许剪应力取值;
    3 用于冲击式机器的主动隔振时,可按无限疲劳寿命动荷载下容许剪应力取值或进行疲劳强度验算取值;必要时应进行试验验证;
    4 圆柱螺旋弹簧在试验负荷下压缩或压并3次后产生的永久变形,不得大于其自由高度的3‰。
8.2.5 圆柱螺旋弹簧隔振器的弹簧配置和组装应符合下列规定:
    1 隔振器应采用同一规格的弹簧或同一匹配的弹簧组,弹簧组的内圈弹簧与外圈弹簧的旋向宜相反,弹簧之间的间隙不宜小于外圈弹簧内径的5%;
    2 压缩弹簧的两端应磨平并紧,最大工作荷载作用下,弹簧的节间间隙不宜小于弹簧线径的10%和最大变形量的2%;
    3 弹簧两端的支承板应设定位挡圈或挡块,其高度不宜小于弹簧的线径;
    4 隔振器组装时,宜对圆柱螺旋弹簧施加预应力预紧,当预应力超过工作荷载时,其预紧螺栓在隔振器安装后、工作前应予放松;
    5 隔振器应设保护外壳、高度调节或调平装置,支承式隔振器的上下支承面应平整、平行,其平行度不宜大于3mm/m,并宜设置由柔性材料制作的防滑垫片;
    6 隔振器的金属零部件表面应做防锈、防腐处理。
8.2.6 拉伸式圆柱螺旋弹簧隔振器应设置过载保护装置。
条文说明
8.2.1 圆柱螺旋弹簧隔振器是由圆柱螺旋弹簧组成的隔振器,常配有阻尼装置。本条为圆柱螺旋弹簧隔振器的适用范围及隔振方式。
8.2.2 圆柱螺旋弹簧隔振器是一种性能稳定、使用最广泛的隔振器。由于它自身的阻尼很小,为了保证其隔振性能,需要根据隔振方向的不同配置阻尼,可以是材料阻尼,也可以是介质阻尼器。材料阻尼或介质阻尼器适宜配置于隔振器内,这样能节约空间、便于布置和安装。配置于隔振器外的阻尼器,只有与隔振器组合,且上部和下部都分别与台座结构和支承结构固定牢靠,才能发挥作用。
为了保证阻尼特性与弹簧的性能相匹配,除符合本标准第8.1节的要求外,对阻尼器的构造提出了相应要求,以免因阻尼器的运动体与固定体之间的间隙过小影响使用性能;对阻尼器材料使用寿命提出要求,以免因材料易老化、性能欠稳定等缺陷,影响隔振器的整体性能和使用寿命。
8.2.3 根据不同用途和使用环境选用弹簧材料,有利于充分发挥材料性能、保证产品质量。弹簧的表面防腐处理可采用静电喷塑、喷环氧漆等,防腐要求较高时,可采取不锈钢丝或圆钢材料。
8.2.4 弹簧线材的机械性能相关标准有规定的,可直接采用。被动隔振时,可按静负荷容许剪应力(即许用切应力)取值,以避免超过产生塑性变形的应力极限;除冲击式机器以外的主动隔振时,由于容许振动值的控制,弹簧的最大应力与最小应力之比也接近1.0,基本仍为静荷载起控制作用,但毕竟长期处于振动环境中,可按有限疲劳寿命动负荷容许剪应力取值;用于冲击式机器隔振的弹簧,剪应力为疲劳控制,容许剪应力值要适当降低,降低的幅度与变负荷的循环特征等因素有关,因此,可按无限疲劳寿命动负荷容许剪应力取值或进行疲劳强度验算取值,对于重要的工程,还需进行试验验证,以解决疲劳强度影响因素过多,验算不精确的问题。以上剪应力的相关规定在现行国家标准《圆柱螺旋弹簧设计计算》GB/T23935做了规定。为保证弹簧的弹性、韧性和可靠性,规定弹簧在试验负荷下压缩或压并3次后,产生的永久变形不得大于其自由高度的3%。
8.2.5 本条是隔振器的构造要求。为了保证隔振器的质量,保证弹簧位置稳定、受力均匀,便于安装调平,能适应使用环境的要求,保证其正常使用寿命,做出了这些规定。
8.2.6 本条是强制性条文,必须严格执行。本条是为了保证拉伸弹簧制作的隔振器,不要出现因弹簧破坏而使被隔振设备跌落,造成损失和安全事故。

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