橡胶隔振器是用橡胶制成的隔振器。橡胶隔振器既可使用在压缩状态，又可使用在剪切状态。它的最大优点是具有足够的内阻尼，适用于静态位移小而动态位移虽短暂但很大的情况，并且可以做成各种形状，以适应空间的要求。缺点是会老化，产生蠕变。主要用于隔离高频振动。

橡胶隔振器的特点

橡胶作为汽车隔振器广泛应用的材料,具有区别于其它隔振材料的特性:

(l)超弹性

橡胶是一种高聚物,属于高分子材料,是重复单元(链节)构成的长链分子,它具有良好的弹性,在较小的外力作用下就能显示出高度变形的能力,在除去外力后,又能恢复原来的形状,几乎没有永久变形。橡胶的弹性与金属的弹性不同,若将金属试片和橡胶试片在相同的条件下分别进行拉伸实验,橡胶的最大伸长通常在500%一1000%之间,除在小变形区域外,没有固定的杨氏模量,小变形范围内的杨氏模量约为2.OMPa左右(如图l一1所示)。这种低模量、高延伸型的特点与金属相反,钢的杨氏模量约为2.0xl护MPa,而弹性变形仅为l%甚至更小。

　　　　　          图1-1 天然橡胶应变力伸长曲线　    　    　    　 天然橡胶典型应力-应变曲线

（2）频率相关性

橡胶的动态特性受加载速率的影响,在简谐激励下,橡胶的动态模量随着频率的增加而增加,如图l一3所示。而阻尼随着频率的上升,在某一频率达到峰值后开始下降。频率相关性主要是由在加载过程中聚合链的重组形成的;由于重组不是在瞬间发生的,伴随着能量损失,因此存在一定的阻尼角,而损耗能也为频率相关的。

（3）振幅相关性(Fletcher一Gent效应)

振幅相关性又称为Fletcher一Gent或者Payne效应l3]。在简谐激励下的橡胶动态模量的振幅相关性特性如图1一4所示。由图可见,当振幅增加时,橡胶的剪切模量降低。而阻尼将在一定的应变时达到最大值。从微观的角度,振幅相关性是由于填充结构和聚合链之间的弱键变化导致的。当橡胶变形时,这些键将沿着填充粒子的表面移动,从而导致频率无关的能量损失。

(4)Mullins效应[3]

在循环加载的过程中,在初始的几个加载循环,橡胶的静态模量逐渐减少,并在三个循环以后逐渐稳定,如图l一5所示。与Fleteher一Gent效应不同的是,MullinS效应[4]不是完全可重复的,但是经过几个小时到几天的时间,材料的静态模量基本可以恢复到初始状态。

(5)温度相关性

橡胶随温度的变化可以分成三种状态:玻璃态,临界状态和橡胶态。在低温时由于晶化作用动态模量非常高,而阻尼很小,但温度上升,材料渐渐进入临界区域,这时动态模量快速减小,而阻尼达到最大值,见图l一6。动态模量和阻尼进入橡胶态后的变化不是非常显著,动态模量随着温度的上升略有减小。应用橡胶材料作为隔振器的材料,具有以下优点:

(l)形状自由度较大;

(2)可在三个平动方向上旋转,具有六方向弹簧作用:

(3)具有适度的阻尼性能,可在高、低频的范围内加以利用;

(4)同时具有减振、缓冲和隔音等功能;

(5)冲击刚度大于动刚度,动刚度大于静刚度,有利于减小冲击变形和动态变形。