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车用制品技术与应用 王长迪 等·发动机橡胶减震器的制造及选用效果分析
传递、隔绝固体声的传播，进而延长发动机的使用寿 构设计时应尽量以圆角代替锐角。
命、避免设备非正常损坏，同时减少对环境造成污染， 2.2 橡胶减震器的制造
避免对人类健康造成危害。 橡胶减震器根据设计要求，大多数是由橡胶与金
橡胶减震器的减震作用主要由橡胶固有的特点所 属件通过黏合剂黏合或橡胶与金属件的过度配合组合
决定。橡胶的特点是既有高弹态又有高黏态。橡胶的 而成，也有少部分是以纯橡胶制成。为了制得性能良
弹性是由其卷曲分子构象的变化而产生，橡胶分子间 好的橡胶减震器，必须有性能适宜的橡胶材料、科学
相互作用会阻碍分子链的运动，又表现出黏性特点， 的胶料配方、合理的制造工艺、必要的检验和控制手
以致于应力与应变往往处于不平衡状态。橡胶的这种 段。
卷曲的长链分子结构及分子间存在的较弱的次级力， 2.2.1 适宜的橡胶材料
使得橡胶材料呈现出独特的黏弹性能，因而具有良好 用作减震目的的橡胶材料一般分五类，即天然橡
的减震、隔音和缓冲性能。橡胶减震器广泛用于隔离 胶 NR、丁苯橡胶 SBR、顺丁橡胶 BR 为普通橡胶材料；
振动和吸收冲击，就是因为橡胶具有滞后、阻尼及能 丁腈橡胶 NBR 用于耐油硫化胶 ；氯丁橡胶 CR 用于耐
进行可逆大变形的特点。 天候硫化胶 ；丁基橡胶 IIR 用于高阻尼硫化胶 ；乙丙
橡胶的滞后和内摩擦特性通常用损耗因子表示， 橡胶 EPR 用于耐热硫化胶。天然橡胶 NR 虽然损耗因
损耗因子越大，橡胶的阻尼和生热越显著，减震效果 子较小，但其综合性能最好，具有优异的弹性，耐疲
越明显。橡胶材料损耗因子的大小不仅与橡胶本身的 劳性好，生热低，蠕变小，与金属件黏合性能好，耐
结构有关，而且与温度和频率有关。在常温下，天然 寒性、电绝缘性和加工性能也好，因此天然橡胶 NR
橡胶 (NR) 和顺丁橡胶 (BR) 的损耗因子较小，丁苯橡 被广泛用作减震材料 ；要求耐低温或耐天候性能时，
胶(SBR)、氯丁橡胶 (CR)、乙丙橡胶 (EPR)、聚氨酯 可与顺丁橡胶 BR 或氯丁橡胶 CR 并用或共混改性。
橡胶 (PU) 和硅橡胶的损耗因子居中，丁基橡胶 (HR) 2.2.2 科学的胶料配方
和丁腈橡胶 (NBR) 的损耗因子最大。因此，在发动机 胶料的配方设计主要是根据橡胶减震器的使用性
减震器选择时，需要根据发动机的实际工作状况进行 能筛选出所需要的生胶和各种配合剂的种类及用量，
综合确定。 并让减震橡胶具有良好的减震效果、高的黏结强度、
低的蠕变性能、较长的使用寿命等特点，同时还要在
2 橡胶减震器的设计及制造 满足上述要求的前提下，适当控制橡胶减震器的生产
2.1 橡胶减震器的设计 成本，这是减震橡胶配方设计的基本要求。
从隔震原理得知，要想获得良好的隔震效果，首 在橡胶件的形状确定后，橡胶件的刚度 K 主要取
先要确定隔震系统的固有频率，即减震器在额定负载 决于橡胶的弹性模量 E 的大小。减震系统的自振频率
情况下的固有频率。当确定振动源干扰频率 ω 后，振 ω 是随着橡胶刚度 K 的变化而变化，为了达到理想的
动系统的固有频率可以定为 ： 减震效果，就需要在调整和控制橡胶的弹性模量 E 上
ω 下功夫。橡胶的弹性模量 E 与橡胶的硬度存在近似的
ω 0 =
2.5-5
当发动机的质量 M 确定后，就可以计算出隔震系 线性关系，在生产中常以控制胶料的硬度来保证获得
2 减震效果。
统的总刚度 ： K=Mω 0
黏合性能对橡胶减震器而言非常重要，因为橡胶
橡胶减震器的刚度决定于橡胶的弹性模量及橡胶
减震器通常是由橡胶与钢或铸铁、铜、铝合金、不锈
制品的几何形状、外形尺寸和温度等因素。
钢等材料黏合而成，因此要求橡胶与各种金属具有良
确定了减震器的刚度后，应根据发动机的使用条
好的黏合性能。一般承载力较大的减震器的黏合强度
件和要求，确定减震器的类型、几何尺寸等，并校核
大于 4 MPa。
减震器的强度。减震器强度校核的内容包括 ：橡胶本
蠕变是橡胶的变形量随时间的延长而增加的一种
身的许用应力，橡胶与金属间的黏结强度，橡胶制品
现象，橡胶减震器必须考虑橡胶的过度蠕变，避免引
的尺寸变形等。在橡胶减震器设计时，要特别注意不
起连接管与轴的不对中，而且厚度的减少会引起减震
能产生应力集中。为避免出现应力集中的结构，在结
器刚度的增加、频率的提高。橡胶的蠕变与配方的成
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