減振降噪在機械設計中的應用初探

劉剛+楊世黃+邱佳龍+葉畢彬

摘 要：對減震降噪技術在機械設計中的應用進行研究，能夠有效提高機械設計的設計質量。基于此，本文將對機械噪音的控制措施進行簡單介紹，并對減振降噪在技術機械設計中應用進行研究，其中主要包括吸聲技術在機械設計中的應用、隔聲技術在機械設計中的應用、隔振技術在機械設計中的應用以及消聲裝置在機械設計中的應用四方面內容。

關鍵詞：減振降噪；機械設計；吸聲技術

前言：隨著時代的發展，機械設備逐漸走進人們的生活，為人們生活提供一定便利條件的同時，也對人們的正常生活產生了一定的影響。其中主要影響因素就是機械設備在實際運行中產生的噪音。為了避免這種現象的發生，就要從根源上對噪音的產生進行控制，同時在機械設備設計的過程中利用減震降噪技術，進一步降低噪音的產生。這種方式能夠在保證機械設計質量的同時，為人們提供一個舒適的生活環境。

一、機械噪音源的控制措施

在對機械噪音源進行控制的過程中，主要采用的控制方法為以下兩種：

第一，合理選擇機械材料。導致機械設備在運行過程中出現噪音傳播的原因主要是設備材料中的內阻尼性能，內組尼性能的高低，直接決定著機械設備在實際運行過程中產生噪音的大小，因此有關人員在選擇機械設備材料的過程中，要對材料的內組尼性能進行重點選擇。內阻尼性能較高的材料，能夠對機械設備在運行過程中產生的震動能量進行消耗和吸收，降低機械設備中震動能量的產生，進而達到降低噪音源的目的。另外，在機械設備運行的過程中，要對機械設備激振力進行有效控制，一旦其中的機械設備激振力過高，就會對機械設備的結構產生一定的影響，進而造成激振力在機械設備的表面進行傳播，形成噪音。而如果機械設備中的材料阻尼性能較高，則機械設備的整個抗震效果就會增強，降低激振力的傳播范圍，最終達到控制噪音產生的效果。

第二，對機械設備的結構進行優化。導致機械設備在實際運行中出現噪音的主要原因是機械設備中齒輪的運動，在機械設備運行的過程中，部分齒輪會產生一定的噪音，如果不對這種現象進行及時控制，就會導致整個齒輪出現振動的現象。當齒輪的轉動速度達到一定數值之后，不僅僅是齒輪，機械設備中的震動頻率以及固有頻率都會發生相應的變化，最終形成噪音，要想從根本上解決這一問題，可以從以下幾點入手。第一，將機械設備中的齒輪進行更換，將直齒輪更換為斜齒輪，這種方式能保證齒輪始終在一個相對平穩的狀態運行，降低發生振動的概率。第二，提高機械設備的負載能力，同時降低機械設備中的齒輪壓力。第三，對齒輪之間的連接縫隙進行處理，這種方式能夠降低機械設備運行過程中齒輪縫隙振動產生的噪音。

二、減震降噪技術在機械設計中的應用

（一）吸聲技術在機械設計中的應用

吸聲技術主要指的是利用吸聲材料對機械設備在運行過程中產生的震動進行處理，當機械設備中的噪音進入吸聲材料之間的縫隙之后，由于吸聲材料具有較強的導熱性、粘滯性，噪音會與吸聲材料產生相互作用，吸聲材料中的纖維會產生振動，這時吸聲材料中的導熱性會將聲波轉換為熱能，避免聲波在空氣中繼續傳播。吸聲技術在實際應用過程中可以將吸聲材料放置在機械設備運轉的廠房中，或者安裝在屋頂上，這種方式能夠將機械設備運行過程中產生的噪音進行充分吸收，同時還能夠避免噪音向外部傳播。由此可以看出，吸聲技術主要是通過在機械設備周圍安裝吸聲材料的方式進行，通常情況下不與機械設備直接接觸。

（二）隔聲技術在機械設計中的應用

隔聲技術主要指的是利用隔聲材料或者材料中的隔聲性能對噪音進行阻隔，通常情況下，要想達到較高的噪音處理效果，就要將吸聲技術以及隔聲技術綜合應用。例如，在機械設備的筒體上安裝隔聲套，隔聲套采用的制作材料是復合材料，該種材料具有較強的耐熱性以及阻尼性。機械設備在運行過程中由于振動會產生一定的熱量，復合材料耐熱性會降低機械設備中的運行熱量，同時其中的阻尼性會降低噪音的傳播，實現對機械設備噪音的整體控制。另外，還可以利用隔聲罩，將機械設備中的齒輪、機箱以及容易出現噪音的部位進行隔離，使其在一個相對較小、較為封閉的環境中運行，這種方式能夠降低噪音的傳播速度。除此之外，隔聲屏也能夠對噪音的傳播產生阻礙作用，隔聲屏主要分為活動式以及固定式，使用者根據實際情況進行選擇。隔聲屏主要是利用對噪音源進行阻擋的方式進行降噪，此過程中降低噪音的分貝以及傳播速度，最終達到控制噪音的效果[1]。

（三）隔振技術在機械設計中的應用

機械設備在實際運行中是因為振動引起的噪音，因此要想從根本上消除噪音，就要降低機械設備在運行過程中產生的震動，而隔振技術的應用能夠有效實現這一點。例如，在進行機械設計的過程中，需要對機械設備中的振動源采取隔振措施，將阻尼件以及震動元件相互連接，這種方式能夠降低震動產生的噪音分貝。隔振技術在實際應用中主要分為主動隔振技術以及被動隔振技術，其中，主動隔振技術應用的原理是將振動源與支撐振動源的原件相互隔離，被動隔振技術是將震動源與容易發生震動的物體相互隔離，以上兩種方式都能夠起到隔離震動的效果。隔振系統主要由彈簧以及阻尼器兩部分構成，當噪音傳輸到隔振系統中，彈簧以及阻尼器會對震動源進行充分隔離，降低震動的頻率，最終達到降振的效果。由此可以看出，在機械設計中利用隔振技術，能夠對振動源進行有效控制的同時，阻礙振動聲波的傳播效果，進而到達降低噪音的目的。

結論：綜上所述，隨著人們對機械設計的要求逐漸提高，如何對機械設備中產生的噪音進行有效控制，成為有關人員關注的重點問題。本文通過對減震降噪技術在機械設計中的應用進行研究發現，對其進行研究，能夠有效提高機械設計的設計質量，同時降低機械設備在運行過程中產生的噪音。由此可以看出，減震降噪技術在機械設計中的應用進行研究，能夠為今后機械設計的發展奠定基礎。

參考文獻：

[1]楊磊.減振降噪在機械設計中的應用分析[J].現代工業經濟和信息化，2017，7（02）：32-33.

[2]陳思源.減振降噪在機械設計中的應用研究[J].內燃機與配件，2016（12）：9-10.