導(dǎo)語：減振降噪在機(jī)械設(shè)計(jì)中的作用一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：主要以噪聲的來源和分類作為切入點(diǎn)，研究和分析在機(jī)械設(shè)計(jì)中噪聲源的控制方式。在機(jī)械設(shè)計(jì)中要達(dá)到減振降噪的效果，應(yīng)該從材料選取、機(jī)械結(jié)構(gòu)優(yōu)化、隔震技術(shù)等方面實(shí)施，從而保障機(jī)械運(yùn)行的常態(tài)化、綠色化發(fā)展。

關(guān)鍵詞：減振降噪；機(jī)械設(shè)計(jì)；應(yīng)用分析

噪聲污染是世界上三大污染之一，與大氣污染、水污染一樣嚴(yán)重影響人們的身心健康。隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)的不斷發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)、建筑施工等方面也越來越趨向于機(jī)械化、集約化。在生活生產(chǎn)中，機(jī)械設(shè)備被廣泛運(yùn)用，機(jī)械運(yùn)行過程不可避免地會(huì)產(chǎn)生機(jī)械噪聲，進(jìn)而形成一定的噪聲污染問題。減少和消除運(yùn)行的機(jī)械設(shè)備所產(chǎn)生的噪聲一直以來是人們關(guān)注的焦點(diǎn)問題。在工程方面，控制運(yùn)行機(jī)械所產(chǎn)生的噪聲的方式主要有噪聲源的控制和噪聲傳播途徑的控制。在生活中，控制噪聲采取的方式主要有消聲、隔聲、吸聲等方式，在一定程度上可以消除機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行過程中所產(chǎn)生的噪音。

1噪聲的來源和分類

根據(jù)機(jī)械的噪聲源的不同，可以將噪聲劃分為空氣動(dòng)力性噪聲和機(jī)械性噪聲[1]。空氣動(dòng)力性噪聲主要是由高速氣流、不穩(wěn)定氣流等氣流與物體之間相互作用而產(chǎn)生的，包括燃燒噪聲、噴射噪聲、旋轉(zhuǎn)噪聲等。機(jī)械性噪聲主要是因?yàn)楣腆w的震動(dòng)而產(chǎn)生的，在機(jī)械運(yùn)行的過程中，由于機(jī)械設(shè)備零件之間的碰撞、旋轉(zhuǎn)、震動(dòng)導(dǎo)致噪聲的產(chǎn)生。這類噪聲包括齒輪噪聲、周期性作用力激發(fā)的噪聲、構(gòu)噪聲、摩擦噪聲、軸承噪聲、結(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)噪聲、電磁噪聲等。

2在機(jī)械設(shè)計(jì)中噪聲源的控制方式

要降低機(jī)械運(yùn)行的噪聲，首先就應(yīng)該考慮構(gòu)建機(jī)械設(shè)備本身的材料因素，因?yàn)椴煌牧系膬?nèi)阻尼性能都有所不同[2]。內(nèi)阻尼性能表示一種材料受到激振力的作用時(shí)，內(nèi)部分子消耗吸收能量和抑制構(gòu)件振動(dòng)的能力大小。選取合適的內(nèi)阻尼性能，能夠有效地避免噪聲的產(chǎn)生。所以，在機(jī)械設(shè)計(jì)的過程中，不但要注重材料中的工藝性能、力學(xué)性能、化學(xué)性能、物理性能等方面，更應(yīng)該考慮內(nèi)阻尼性能。材料的內(nèi)阻尼較小，消耗振動(dòng)的能量就少，在激振力的作用下，容易使材料的構(gòu)件表面產(chǎn)生很大的噪聲，例如鋁、鐵、銅等金屬材料。材料的內(nèi)阻尼較大，在激振力的作用下，內(nèi)部分子會(huì)將振動(dòng)能量轉(zhuǎn)化為熱能消耗掉，以達(dá)到降噪的效果，例如合金、高分子材料等。所以，在機(jī)械設(shè)備的齒輪設(shè)計(jì)上，可以根據(jù)轉(zhuǎn)速要求、旋轉(zhuǎn)強(qiáng)度等實(shí)際情況，適當(dāng)?shù)剡\(yùn)用非金屬材料、合金材料、高分子材料等來生產(chǎn)機(jī)械的齒輪?？梢?，機(jī)械的組成材料對(duì)于機(jī)械運(yùn)行所產(chǎn)生的噪聲因素有著決定性的作用，選取好的內(nèi)阻尼性能材料來構(gòu)建機(jī)械設(shè)備，能從噪聲源處消除噪聲的產(chǎn)生。結(jié)構(gòu)噪聲不是存在于空氣中，而是輻射源通過機(jī)械設(shè)備本身的機(jī)械結(jié)構(gòu)而產(chǎn)生的一種噪聲。這種噪聲普遍存在于機(jī)械運(yùn)行過程中，對(duì)機(jī)械使用性能有著很大的影響，甚至導(dǎo)致機(jī)械內(nèi)部結(jié)構(gòu)損害，縮短機(jī)械使用的年限。齒輪箱等封閉殼體的機(jī)械和以振動(dòng)為主要工作方式的振動(dòng)篩，結(jié)構(gòu)振動(dòng)輻射聲占總聲能比例的90%~95%。在機(jī)械設(shè)計(jì)的過程中，要達(dá) 到降噪效果，必須要注重優(yōu)化結(jié)構(gòu)，從結(jié)構(gòu)上消除噪聲源。結(jié)構(gòu)噪聲的產(chǎn)生主要是由齒輪噪聲、振動(dòng)篩噪聲、電磁噪聲、液壓泵與管路噪聲、進(jìn)排氣噪聲等部分產(chǎn)生。齒輪噪聲是由于齒輪組之間進(jìn)行碰撞和摩擦導(dǎo)致齒輪體震動(dòng)而形成的一種噪聲。針對(duì)齒輪噪聲可以采取斜齒輪或人字齒輪代替直齒輪，使齒輪間的力傳遞均勻，減少?zèng)_擊載荷，從而達(dá)到降噪的效果；或者，減少壓力角來降低噪聲；或者，設(shè)計(jì)合適的齒側(cè)間隙，對(duì)齒輪進(jìn)行修齒；或者，在機(jī)械運(yùn)行時(shí)使用潤(rùn)滑劑保證齒輪的運(yùn)行；或者，選取適當(dāng)?shù)牟牧蟻順?gòu)建齒輪，例如內(nèi)阻尼性能較好的合金、高分子材料等。針對(duì)振動(dòng)篩噪聲，可以在機(jī)械設(shè)備上安裝相應(yīng)的減振器或者改變軸承滾動(dòng)體的結(jié)構(gòu)來降低噪聲[3]。具體來說，就是在軸承與篩體之間安裝一組減振器，能夠有效地保證振動(dòng)機(jī)正常工作，降低機(jī)體的高頻響應(yīng)，從而達(dá)到降噪的效果。電磁噪聲是由于電磁力的不平衡而產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)，例如大型電動(dòng)機(jī)、變頻器、變壓器都能產(chǎn)生電磁噪聲。直流電動(dòng)機(jī)和同步交流電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的電磁噪聲是一樣的，可以改變氣隙間距或者改變斜槽轉(zhuǎn)子來減少電磁噪聲。交流異步電動(dòng)機(jī)電磁噪聲的解決方式，可以閉口齒槽來消除高次諧波，也可以采用斜槽轉(zhuǎn)子來削弱高次諧波，還可以降低氣隙磁密，減小由基波磁通和定子轉(zhuǎn)子各高次諧波的磁勢(shì)幅值來減小徑向作用力。振動(dòng)是產(chǎn)生噪聲的必然結(jié)果，但在工程實(shí)際中，振動(dòng)是不可避免，因而可以針對(duì)工程的實(shí)際情況采用隔振技術(shù)。隔振技術(shù)是工程實(shí)踐中除聲降噪比較常見的方式，是指設(shè)計(jì)者在振動(dòng)源與地基或需要防振的物體之間，用彈性元件和阻尼件進(jìn)行連接，隔絕或減弱振動(dòng)的方法來達(dá)到降噪效果。彈簧振子與阻尼器共同起到隔離和衰減振動(dòng)的作用，使得系統(tǒng)輸出的振動(dòng)瀕率大為降低，以達(dá)到隔離振動(dòng)的目的。

3結(jié)語

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械在工程實(shí)踐中的運(yùn)用越來越普及，因其運(yùn)行而產(chǎn)生的噪聲污染越來越受到人們的關(guān)注。機(jī)械噪聲不但影響機(jī)械本身的使用性能和使用年限，同時(shí)也會(huì)影響人體健康和社會(huì)環(huán)境。因而，對(duì)于機(jī)械噪聲減振降噪的研究一直備受人們的關(guān)注。消除或降低機(jī)械噪聲的方式可以從機(jī)械設(shè)計(jì)入手，從材料選取、機(jī)械結(jié)構(gòu)優(yōu)化、隔振技術(shù)等方面實(shí)施，達(dá)到機(jī)械運(yùn)行的正?；途G色化發(fā)展。

作者:楊磊 單位:鄭州飛機(jī)裝備有限責(zé)任公司

參考文獻(xiàn):

[1]姜子豪,李浩,闞江明.減振降噪在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].森林工程,2013,5(12):55-59;63.

[2]張華.輕質(zhì)減振降噪方法的設(shè)計(jì)與分析[D].大連:大連理工大學(xué),2014:25-38.

[3]梁紅麗,慕媛媛.減振降噪在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].低碳世界,2015,23(5):125-127.