4.1 压缩机振动产生机理

恒温箱通常采用压缩式制冷循环，其核心部件包括压缩机、冷凝器、蒸发器和节流装置。其中，压缩机是循环的动力源，其作用是吸入来自蒸发器的低温低压气态制冷剂，并将其压缩成高温高压气态，送往冷凝器。压缩机的类型多种多样，在小型恒温制冷设备中，最常见的有往复式压缩机和涡旋式压缩机。

往复式压缩机的振动主要来源于其运动机构的机械不平衡和动力冲击：

• 旋转不平衡：压缩机曲轴、电机转子等旋转部件的质量中心与旋转中心不重合，在高速旋转时会产生离心惯性力，其大小与转速的平方成正比，引起机体的周期性晃动。

• 往复运动惯性力：活塞在气缸内作高速往复直线运动，其加速度时刻在变化，从而产生沿气缸轴线方向的往复惯性力。这种惯性力的大小和方向都呈周期性变化，是引起机体振动的主要根源之一。

• 气体压力脉动：压缩机在吸、排气过程中，气阀的开启和关闭会使管道内的气体压力产生剧烈的脉动，形成气体的流体动力激励，从而引发管道和机体的振动。

• 阀片敲击：吸、排气阀片在开启和关闭的瞬间会与阀座发生敲击，产生高频的冲击力，激发机体和连接管道的高频振动。

涡旋式压缩机的结构更为紧凑，运动部件的旋转运动相对平稳，其振动源主要是旋转部件的动不平衡以及少量气体脉动，其振动水平通常低于往复式压缩机。然而，无论何种类型的压缩机，其工作转速通常在 1000 rpm 到 3000 rpm 之间，换算成频率为 16.7 Hz 到 50 Hz。这个频率范围恰好与列车运行引发的环境振动的主要频率范围（10-80 Hz）有重叠，特别是低频部分。这意味着，如果压缩机振动与外部环境振动发生频率耦合，可能会产生更强烈的共振响应。

4.2 振动传递模型与耦合效应

我们可以将恒温箱内的振动传递简化为一个两自由度系统，如图所示：

[压缩机] -- ,            [恒温箱箱体] -- ,               [投影机] -- (投影机质量)

[内部激励]--           [内部激励]--

• 是投影机的质量

• , 是投影机与恒温箱箱体之间的安装界面的等效刚度和阻尼

• , 是压缩机组与恒温箱箱体之间的安装界面的等效刚度和阻尼

这个系统存在两个主要的内部激励：

1.  ``：压缩机自身产生的激振力，其频率 `