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[摘 要]隨着生产环境的改善,加工车间对机械设计中减振降噪技术提出了新的要求。机床噪音不仅对车间操作人员带来了负面影响,对于机械的操作效率也产生了极为不利的阻碍作用。为保证在加工项目中,将机械使用时带来的噪音影响降到最低,把噪音污染从源头进行控制,在机器设计时,将减振降噪的技术同设计目标结合,实行必要的噪音传播防卫措施势在必行。
[关键词]噪声污染;减振降噪;机械设计;应用
中图分类号:TH877 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)32-0000-01
引言
噪声污染是世界上三大污染之一,与大气污染、水污染一样严重影响人们的身心健康。随着经济技术的不断发展,工业生产、建筑施工等方面也越来越趋向于机械化、集约化。在生活生产中,机械设备被广泛运用,机械运行过程不可避免地会产生机械噪声,进而形成一定的噪声污染问题。减少和消除运行的机械设备所产生的噪声一直以来是人们关注的焦点问题。在工程方面,控制运行机械所产生的噪声的方式主要有噪声源的控制和噪声传播途径的控制。在生活中,控制噪声采取的方式主要有消声、隔声、吸声等方式,在一定程度上可以消除机械设备在运行过程中所产生的噪音。
1 噪声的来源和分类
1.1 机械设备的振动筛在运转的过程中所产生的噪声
机械设备运转的过程中,为了避免处于旋转状态的振动筛产生结构噪声,可以对轴承滚动体的结构进行调整,也可以采用安装减振器的方式消除结构噪声。如果对轴之间所产生的相对运动不高,就可以在軸承与振动筛之间或者激振器与振动筛之间安装减振器。对于减振器的选择,要求减振器的参数可以使机械设备运行的过程中保持振幅稳定,且振动机可以处于正常的运行状态,随着振动机的高频响应逐渐降低,噪音降低的效果就会更为显著。
1.2 机械设备的齿轮在运转的过程中所产生的噪声
机械设备当中经常会应用到齿轮,齿轮在运行过程中很容易产生噪声,这一噪声主要是由于齿轮和齿轮之间相互碰撞或者摩擦产生的。在齿轮运转过程中并达到某种运转速度时,其振动频率会和齿轮箱体固有频率相等,从而出现共振现象,这时辐射噪声也会变大。影响齿轮产生的噪声的因素有很多,其中包括:齿轮设计精度、齿轮设计参数和齿轮箱中的润滑油的粘稠度,因此要想控制齿轮产生的噪声可以从这些方面入手,保证齿轮设计的合理性和科学性。
2 机械设计噪声控制对策
2.1 合理使用隔振技术
机械振动和噪声属于一种共存关系,机械在振动的过程中必然会产生噪声,然而在实际的生活当中,机械振动是难以消除的,但是却能够通过一些隔振技术来环节机械设备的振动。在工程实践当中,经常会应用隔振技术来降低噪声污染。隔振技术具体而言就是,相关工作人员利用一些弹性元件或者阻尼件将振动源和地基或者需要防振的物体之间进行连接的技术,其中弹簧元件和阻尼元件作用比较关键,能够很好的阻止或者缓解机械振动,降低系统输出振动频率。
2.2 合理选择材料
相比之下,一些高分子材料和减振(阻尼)合金具有较高的内阻尼,在承受激振力的作用时,合金内摩擦将引起振动滞后损耗效应,将振动的能量转化为热能耗散掉,以达到降噪效果。根据东北农业大学李中才的研究,图1、图2分别为转速500r/min、1000r/min时普通齿轮与阻尼材料齿轮的噪声对比曲线,其中A为普通齿轮,B为阻尼材料齿轮。B齿轮的噪声较A齿轮的噪声普遍低,尤其是在齿轮高转速情况下阻尼材料齿轮的噪声与普通材料的更低,同时阻尼合金材料在承受一定载荷的情况下能较好的发挥阻尼降噪的作用。在为机械设备选材时,要考虑材料的力学性能、物理性能和化学性能、工艺性能和经济性等,保证材料的合理性和科学性。
2.3 应用消声装置控制噪声
为了控制机械设计中产生的噪声,还可以应用消声装置。对噪声进行消声可以分为被动消声和主动消声,其中被动消声法应用比较普遍。主动消声技术是利用高科技设备来从源头上控制噪声,再通过干扰声波使噪声消失。在机械领域一般采用的消声装置是消声器,这一装置比较适合在噪声属于空气动力性的情况下应用,这一装置使气流通过更为顺利,而且能够避免噪声传播到外部环境,有效控制进气口噪声、沿管道传播的噪声和排气口噪声。
2.4 对机械结构进行优化
据统计,结构振动辐射声占总声能比例的90%-95%。在机械设计的过程中,要达到降噪效果,必须要注重优化结构,从结构上消除噪声源。例如,针对齿轮噪声可以采取斜齿轮或人字齿轮代替直齿轮,使齿轮间的力传递均匀,减少冲击载荷,从而达到降噪的效果。或者采用减少压力角的方式来降低噪声。针对振动筛噪声,可以在机械设备上安装相应的减振器或者改变轴承滚动体的结构来降低噪声。具体来说,就是在轴承与筛体之间安装一组减振器,能够有效地保证振动机正常工作,降低机体的高频响应,从而达到降噪的效果。
结语
机械噪声会在某种程度上损坏机械设备,而且也会影响周围人的休息,久而久之会使人们的身心健康受到威胁,所以,加强机械设计减振降噪方面的研究具有很重要的现实意义。消除或降低机械噪声的方式可以从材料选取、机械结构优化、隔振技术等方面实施,达到机械运行的正常化和绿色化发展。
参考文献
[1] 陈思源.减振降噪在机械设计中的应用研究[J].内燃机与配件,2016,12:9-10.
[2] 杨磊.减振降噪在机械设计中的应用分析[J].现代工业经济和信息化,2017,02:32-33.
[3] 王小雨.机械设计中减振降噪的应用探究[J].现代盐化工,2017,02:24-25.
[4] 姜子豪,李浩,阚江明.减振降噪在机械设计中的应用[J].森林工程,2013,05:55-59+63.
[5] 吴九汇,马富银,张思文,沈礼.声学超材料在低频减振降噪中的应用评述[J].机械工程学报,2016,13:68-78.
[关键词]噪声污染;减振降噪;机械设计;应用
中图分类号:TH877 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)32-0000-01
引言
噪声污染是世界上三大污染之一,与大气污染、水污染一样严重影响人们的身心健康。随着经济技术的不断发展,工业生产、建筑施工等方面也越来越趋向于机械化、集约化。在生活生产中,机械设备被广泛运用,机械运行过程不可避免地会产生机械噪声,进而形成一定的噪声污染问题。减少和消除运行的机械设备所产生的噪声一直以来是人们关注的焦点问题。在工程方面,控制运行机械所产生的噪声的方式主要有噪声源的控制和噪声传播途径的控制。在生活中,控制噪声采取的方式主要有消声、隔声、吸声等方式,在一定程度上可以消除机械设备在运行过程中所产生的噪音。
1 噪声的来源和分类
1.1 机械设备的振动筛在运转的过程中所产生的噪声
机械设备运转的过程中,为了避免处于旋转状态的振动筛产生结构噪声,可以对轴承滚动体的结构进行调整,也可以采用安装减振器的方式消除结构噪声。如果对轴之间所产生的相对运动不高,就可以在軸承与振动筛之间或者激振器与振动筛之间安装减振器。对于减振器的选择,要求减振器的参数可以使机械设备运行的过程中保持振幅稳定,且振动机可以处于正常的运行状态,随着振动机的高频响应逐渐降低,噪音降低的效果就会更为显著。
1.2 机械设备的齿轮在运转的过程中所产生的噪声
机械设备当中经常会应用到齿轮,齿轮在运行过程中很容易产生噪声,这一噪声主要是由于齿轮和齿轮之间相互碰撞或者摩擦产生的。在齿轮运转过程中并达到某种运转速度时,其振动频率会和齿轮箱体固有频率相等,从而出现共振现象,这时辐射噪声也会变大。影响齿轮产生的噪声的因素有很多,其中包括:齿轮设计精度、齿轮设计参数和齿轮箱中的润滑油的粘稠度,因此要想控制齿轮产生的噪声可以从这些方面入手,保证齿轮设计的合理性和科学性。
2 机械设计噪声控制对策
2.1 合理使用隔振技术
机械振动和噪声属于一种共存关系,机械在振动的过程中必然会产生噪声,然而在实际的生活当中,机械振动是难以消除的,但是却能够通过一些隔振技术来环节机械设备的振动。在工程实践当中,经常会应用隔振技术来降低噪声污染。隔振技术具体而言就是,相关工作人员利用一些弹性元件或者阻尼件将振动源和地基或者需要防振的物体之间进行连接的技术,其中弹簧元件和阻尼元件作用比较关键,能够很好的阻止或者缓解机械振动,降低系统输出振动频率。
2.2 合理选择材料
相比之下,一些高分子材料和减振(阻尼)合金具有较高的内阻尼,在承受激振力的作用时,合金内摩擦将引起振动滞后损耗效应,将振动的能量转化为热能耗散掉,以达到降噪效果。根据东北农业大学李中才的研究,图1、图2分别为转速500r/min、1000r/min时普通齿轮与阻尼材料齿轮的噪声对比曲线,其中A为普通齿轮,B为阻尼材料齿轮。B齿轮的噪声较A齿轮的噪声普遍低,尤其是在齿轮高转速情况下阻尼材料齿轮的噪声与普通材料的更低,同时阻尼合金材料在承受一定载荷的情况下能较好的发挥阻尼降噪的作用。在为机械设备选材时,要考虑材料的力学性能、物理性能和化学性能、工艺性能和经济性等,保证材料的合理性和科学性。
2.3 应用消声装置控制噪声
为了控制机械设计中产生的噪声,还可以应用消声装置。对噪声进行消声可以分为被动消声和主动消声,其中被动消声法应用比较普遍。主动消声技术是利用高科技设备来从源头上控制噪声,再通过干扰声波使噪声消失。在机械领域一般采用的消声装置是消声器,这一装置比较适合在噪声属于空气动力性的情况下应用,这一装置使气流通过更为顺利,而且能够避免噪声传播到外部环境,有效控制进气口噪声、沿管道传播的噪声和排气口噪声。
2.4 对机械结构进行优化
据统计,结构振动辐射声占总声能比例的90%-95%。在机械设计的过程中,要达到降噪效果,必须要注重优化结构,从结构上消除噪声源。例如,针对齿轮噪声可以采取斜齿轮或人字齿轮代替直齿轮,使齿轮间的力传递均匀,减少冲击载荷,从而达到降噪的效果。或者采用减少压力角的方式来降低噪声。针对振动筛噪声,可以在机械设备上安装相应的减振器或者改变轴承滚动体的结构来降低噪声。具体来说,就是在轴承与筛体之间安装一组减振器,能够有效地保证振动机正常工作,降低机体的高频响应,从而达到降噪的效果。
结语
机械噪声会在某种程度上损坏机械设备,而且也会影响周围人的休息,久而久之会使人们的身心健康受到威胁,所以,加强机械设计减振降噪方面的研究具有很重要的现实意义。消除或降低机械噪声的方式可以从材料选取、机械结构优化、隔振技术等方面实施,达到机械运行的正常化和绿色化发展。
参考文献
[1] 陈思源.减振降噪在机械设计中的应用研究[J].内燃机与配件,2016,12:9-10.
[2] 杨磊.减振降噪在机械设计中的应用分析[J].现代工业经济和信息化,2017,02:32-33.
[3] 王小雨.机械设计中减振降噪的应用探究[J].现代盐化工,2017,02:24-25.
[4] 姜子豪,李浩,阚江明.减振降噪在机械设计中的应用[J].森林工程,2013,05:55-59+63.
[5] 吴九汇,马富银,张思文,沈礼.声学超材料在低频减振降噪中的应用评述[J].机械工程学报,2016,13:68-78.