減振降噪在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用分析

劉松　李新強(qiáng)

摘 要：我國工業(yè)生產(chǎn)、建筑施工中所產(chǎn)生的噪音已經(jīng)嚴(yán)重影響到人們的身心健康，機(jī)械中的噪音污染表現(xiàn)更為強(qiáng)烈，基于此，本文以機(jī)械中的噪音源為出發(fā)點(diǎn)，分析減振降噪在機(jī)械設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：減震降噪；機(jī)械設(shè)計(jì)；具體應(yīng)用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.20.024

0 引言

隨著機(jī)械設(shè)備越來越廣泛的應(yīng)用到人們的生活、生產(chǎn)中，機(jī)械中噪音的存在是困擾人們的重要問題之一。近年來，人們采取多種多樣的減少機(jī)械噪聲的辦法，力求最大限度的消除機(jī)械中的噪音污染。

1 機(jī)械設(shè)計(jì)中對噪聲源所采用控制措施

1.1 選擇噪聲較小的機(jī)械設(shè)備材料

機(jī)械設(shè)備的材料是機(jī)械產(chǎn)生噪音的重要源頭之一，因此，在機(jī)械設(shè)計(jì)中，要充分考慮設(shè)備材料的各項(xiàng)性能，為了最大程度的降低機(jī)械中的噪聲，機(jī)械設(shè)計(jì)者要仔細(xì)研究材料在使用過程中的各種性能，分析機(jī)械材料的力學(xué)、物理、化學(xué)等性能，在此基礎(chǔ)上選擇噪聲較小的機(jī)械材料。在實(shí)際的機(jī)械設(shè)計(jì)中，大多會選用一些鐵、銅等噪聲較小的金屬材料，這些材料的運(yùn)用使得機(jī)械設(shè)備在抑制振動的過程中逐漸的消耗較小的能量，在慢慢的產(chǎn)生激振力的過程中，構(gòu)件就會承擔(dān)擴(kuò)散聲音的載體角色，將噪聲擴(kuò)散到構(gòu)件物體的表面，就可以更好的實(shí)現(xiàn)降低噪聲的效果[1]。

1.2 控制機(jī)械設(shè)備的齒輪在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的噪聲

齒輪轉(zhuǎn)動過程中所發(fā)出的噪聲是機(jī)械設(shè)備中最常見的噪聲源。這是由于齒輪構(gòu)成的材料大多數(shù)是金屬材料，在齒輪與齒輪之間相互碰撞或相互摩擦過程中就會使齒輪體發(fā)生振動，進(jìn)而造成噪音的產(chǎn)生。由于齒輪的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率以及齒輪體的不同，所產(chǎn)生的噪音級別也不同。除此之外，加工齒輪的精度以及齒輪設(shè)計(jì)的參數(shù)和齒輪箱內(nèi)潤滑油的粘稠程度都會對齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的噪聲級別產(chǎn)生影響。基于此，設(shè)計(jì)者要設(shè)計(jì)具有斜度的齒輪，或者是人字形的齒輪，這類形狀的齒輪相比于直齒輪而言能夠確保齒輪的勻速運(yùn)轉(zhuǎn)，產(chǎn)生的沖擊載荷也比較小，齒輪的碰撞力度小，運(yùn)行過程平穩(wěn)，因此能夠有效的減少齒輪運(yùn)行中的噪音。除了設(shè)計(jì)科學(xué)的齒輪形狀外，設(shè)計(jì)齒輪的壓力角也是有效降低噪聲的方式之一，據(jù)研究表明，齒輪的最佳壓力角是20°。

2 減振降噪在機(jī)械設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用

2.1 利用吸聲技術(shù)控制機(jī)械噪聲

吸聲技術(shù)的關(guān)鍵就是選取具有吸聲性質(zhì)的材料，將其充當(dāng)機(jī)械設(shè)計(jì)材料的一份子，吸聲材料具有一定的粘滯性和導(dǎo)熱性，當(dāng)聲音進(jìn)入到材料當(dāng)中的縫隙時，聲波與材料纖維產(chǎn)生振動引發(fā)熱能，并能以極快的速度消耗殆盡，有效阻止了聲音的傳播。在機(jī)械房的內(nèi)部以及房屋頂部可以適當(dāng)?shù)馁N一些吸聲材料，以此，降低機(jī)械房內(nèi)的噪音，還能有效的避免噪音傳播到外界環(huán)境中。

2.2 利用隔聲技術(shù)控制機(jī)械噪聲

隔聲技術(shù)的關(guān)鍵就是選取具有隔聲性質(zhì)的材料，將機(jī)械房內(nèi)的噪音擋回去，以此達(dá)到降噪的效果。為了更好的實(shí)現(xiàn)降噪效果，可以采用吸聲技術(shù)與隔聲技術(shù)相結(jié)合的方式，在進(jìn)行機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)時，在設(shè)備的筒體位置安裝隔聲套利用隔聲套將齒輪箱、電機(jī)等噪聲源隔離起來。隔聲屏的應(yīng)用原理與隔聲套具有一定的相似性，可以根據(jù)具體的操作需要，設(shè)計(jì)固定式或者是移動式的隔聲屏，以便很好的阻擋噪音，避免噪音外泄給人們帶來困擾[2]。

2.3 利用消聲設(shè)備控制機(jī)械噪聲

除了吸聲、隔聲技術(shù)以外，在機(jī)械設(shè)計(jì)中，合理的采用消聲設(shè)備也能夠很好的消除部分噪聲，被動消聲的方式被廣泛應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)中。消聲器是目前使用最廣泛的消聲裝置，這種設(shè)備的科技技術(shù)含量高，制造材料所花費(fèi)的成本也比較大，技術(shù)含量與制造成本和消聲的效果的成正比的關(guān)系。在機(jī)械設(shè)計(jì)中，如果噪聲對空氣的動力的依附較大，使用消聲設(shè)備是最為恰當(dāng)?shù)目刂圃肼暤霓k法，消聲器的安裝能夠促進(jìn)空氣氣流的流通，將噪音消除在機(jī)械房內(nèi)，就能有效法避免噪聲散播到人們居住的環(huán)境中去。消聲設(shè)備不適應(yīng)用于產(chǎn)生電磁噪聲或者結(jié)構(gòu)噪音的機(jī)械設(shè)備中，這兩種類型的噪聲都無法使消聲器發(fā)揮降低進(jìn)氣口、排氣口的噪聲的作用，因此，消聲設(shè)備的使用要根據(jù)噪聲情況而定。

2.4 利用隔振技術(shù)控制機(jī)械噪聲

振動是機(jī)械設(shè)備運(yùn)行的必備條件，而振動又是噪聲產(chǎn)生的必備條件，所以在機(jī)械設(shè)計(jì)中，對振動源采取防振措施的隔振技術(shù)是有效降低噪音的技術(shù)手段。技術(shù)人員在對振動源采取防振動方法時，可以利用主動隔振技術(shù)以及被動隔振技術(shù)，將機(jī)械振動的阻尼件與彈性元件連接起來，利用一些隔振材料或者相應(yīng)的防振技術(shù)降低機(jī)械的振動幅度和振動頻率，從噪音的振動源上防止噪音產(chǎn)生。隔振系統(tǒng)的構(gòu)成要素主要是彈簧和阻尼器，其隔振原理就是彈簧和阻尼器在振動進(jìn)入隔振系統(tǒng)之后發(fā)揮各自的隔離作用，起到隔離振動的效果[3]。

3 結(jié)論

振動和噪音都是影響機(jī)械設(shè)備運(yùn)行質(zhì)量的重要因素，也是影響人們生活以及社會環(huán)境的關(guān)鍵所在，因此，相關(guān)研究者在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)時要從所用的材料入手，利用消聲設(shè)備、隔振技術(shù)、吸聲技術(shù)與隔聲技術(shù)相結(jié)合的方式降低或者消除噪音，以此促進(jìn)機(jī)械運(yùn)行的綠色化發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊磊.減振降噪在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用分析[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化，2017（02）：78.

[2]陳思源.減振降噪在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2016，12：9-10.

[3]何山.動力吸振器的設(shè)計(jì)方法研究及其在汽車減振降噪中的應(yīng)用[D].華南理工大學(xué)，2014.endprint