淺析減振降噪在機械設計中的應用

胡林兵 鄒春根 劉俊紅 王陽

摘 要：機械設備出現振動與噪聲的原因有許多，要得到降振降噪的效果，必須綜合思考各種原因，以取得較好的效果。文章針對機械設計過程降振降噪的使用進行研究。

關鍵詞：機械設計；降振降噪；運用分析

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.22.054

在機械設計環節做好降振降噪處理，能夠有效控制噪聲源，并結合機械設施的運轉情況，編制出科學的降振降噪計劃，唯有如此，方可做好噪聲擴散的控制工作，降低噪聲污染，消滅噪聲源，為人類創造一個健康、適宜的生活環境，維護生態環境。

1 噪聲源控制途徑

1.1 選用科學的機械設施

在進行機械設計時，需要合理利用金屬材料，這樣可以降低機械設備內的內阻尼性能。在設備運轉過程，嚴格控制機械設施的振動，能夠有效減少能源的耗損。隨著機械設施激振力的出現，機械設備內的結構就出現改變，其中所涉及的噪聲將通過表面形式得到傳播。若機械設備的運轉過程，材料內的內阻尼性能偏高，則整個設備降振效果就會不斷提高[1]。針對部分高分子材料而言，內阻尼性能能夠有效提高機械設施激振承受能力，還將減小機械設施的能量消耗，進而降低機械設施在運行過程所造成的振動效果。

1.2 完善機械裝置的結構

機械裝置在運轉時不可避免的會有結構噪音的存在，這種輻射源并不會直接表現空氣里。噪音擴散的途徑源于機械裝置的結構，該種噪音在機械設備工作環節就有。當機械設施轉動時，主要包含齒輪箱與振動篩等，盡管齒輪箱是封閉式的機械設施，而振動篩在運行過程必定會出現振動效應，并且結構振動所出現的輻射幾率很高，在總聲能中占據的比重已超過93%，如此就要求在機械設計階段，完善引起結構噪音的機械裝置，便于完全規避噪音。

（1）齒輪箱工作時噪音的產生。機械裝置中齒輪在工作時噪音的產生，主要是因為齒輪間相互撞擊以及齒輪間出現摩擦而造成齒輪體有所振動引起的齒輪噪音。

對于齒輪噪音，能夠采取以下措施進行控制：①以斜齒輪和人字齒輪取代原來的直齒輪，來保證齒輪工作時所產生的噪音實現均勻傳播。因為此時所出現的沖擊載荷很小，且其還能夠保證齒輪穩定運行狀態下，以此不斷減少噪聲。②兼顧到負載問題，縮小齒輪的壓力角，最好的角度為20°，能夠有效減小噪音。③針對齒側間隙應科學設置，能在很大程度上減少噪音的分貝，若齒側間隙很大，就會造成撞擊噪音的產生。

（2）振動篩在運行時所出現的噪音。機械設施運行環節，為防止處在旋轉狀態下的振動篩出現結構噪音，能夠適當調節軸承滾動體的構造，也能夠通過安設減震器的途徑降低結構噪音。圖1是空心滾動體軸承。

若對軸間所出現的相對運行較低，就能夠在軸承和振動篩間或是激振器和振動篩間安設減震器。針對減震器的選取，需要減震器的參數能夠讓機械設施在運轉時維持振幅良好，且振動器能夠處在穩定的運轉狀態下，伴隨振動器的高頻響應不斷下降，降噪的效果便會更加明顯[2]。一般小型振動篩減小噪音量都能夠達到6分貝，但大型或是中型振動篩減小噪音量會大很多。

2 機械設計過程噪聲控制辦法

2.1 利用吸聲技術與隔音技術

吸聲技術關鍵是利用吸聲材料吸收機械設施齒輪內材料間隙，唯有如此方可確保機械設施在運轉過程降低材料摩擦，減少能耗，防止噪聲在空氣中傳遞。而隔音技術主要采用一個隔音材料來處理，這樣方可將機械設施在運轉時所出現的響聲擋回去。針對機械設備內的噪聲而言，要求在房內和房屋樓頂安裝吸聲材料，減少房內的噪聲，降低噪聲的傳遞。針對隔音屏幕設計而言，能夠通過固定模式展開設計，如此方可起到較好的隔聲、阻隔效果。

2.2 采用消聲裝置管控機械噪音

除吸聲、隔音技術之外，在機械設計過程，科學使用消聲裝置也可以有效消除一些噪音，被動消聲手段被廣泛使用在機械設計過程。消聲器是當前采用最普遍的一種設備，該種裝置的科技含量較高，加工材料所耗費的成本也很多，科技含量和加工成本與消聲效果呈正比關系[3]。

2.3 采用隔振技術消除噪音

在機械設施運轉中，因為振動而出現的噪音是無法規避的。利用隔振技術能夠有效減小噪音，即在進行機械設計時，針對振動源能夠采取抗振動措施，就是將需要避免振動的阻尼件和彈性部件相連接，采取一定的防御措施能夠減少振動幅度，避免噪聲出現。對振動實現隔離的方式有許多，主要涉及被動隔振法與主動隔振法。被動隔振需要將極易產生振動的物體和振動源相隔離。主動隔振是指有效隔離支撐振動源的基本功能。從原理方面來說，隔振系統主要由彈簧、阻尼器所構成。當振動擴散到隔振系統內后，彈簧振子及阻尼器會發揮出隔離作用，令振動效應逐漸衰減以降低振動率，最后增加隔振效果。

3 結束語

簡而言之，在機械裝置運轉階段，其內部的振動噪聲是無法規避的。若要從本質上處理這個問題，就必須嚴格管控振動源，并有效連接機械設施和阻尼件，唯有如此方可采取科學的方法控制噪聲。針對機械設施振動噪聲而言，要隔離好振動源，并優化隔振系統，這樣可以減少機械設施的振動頻率，提升隔振效果，確保機械設施能夠持續運行。

參考文獻：

[1]陳宇暉.淺析減振降噪在機械設計中的應用[J].民營科技，2018

（08）：55.

[2]劉松，李新強.減振降噪在機械設計中的應用分析[J].山東工業技術，2017（20）：31.

[3]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.