摘要:随着工业化发展进程的不断加快,我国工业机械化的重要程度也在逐渐显现。但随之而来的问题也在逐渐增多,尤其是噪声污染现象尤为明显。有鉴于此,本文分析机械设计中减振降噪技术的应用。
关键词:机械设计;减振降噪;应用分析
现阶段我国机械设计中仍存在一些问题,特别是机械设备运行时的噪音已成为当前机械设计中亟待解决的重要问题,如若不能对其进行合理控制,会对机械设备的实际应用造成直接影响。要想从根源上解决上述问题,就必须要在机械设计中应用减振降噪技术。
1、机械设备噪声来源分析
在日常生活中,机械设备的用途较为广泛,为民众生活带来了便捷性,但与此同时,其在运行过程中出现的噪声污染问题也不容忽视,根据机械运动所产生的噪声情况,主要可以将其分为机械性噪声和空气动力噪声,要想达到减震抗噪的目的,也需要把握这两类噪声的具体情况。
1.1空气动力性噪声源。这一类的噪声,主要是由高速气流、不稳定气流,以及物体与气流发生相互作用所产生的,像大家平常了解到的喷射噪声、周期性排气噪声、燃烧噪声,以及旋转噪声、涡流噪声等等;(2)机械性噪声源。机械性噪声源主要是由于固体振动所产生的,像在一些摩擦、撞击、交变机械应力,或者是磁性应力等内容的影响下,机械设备中的轴承、金属板、齿轮等由于振动、撞击而产生了机械噪声。这类噪声中主要有撞击噪声、齿轮噪声、轴承噪声、液压泵与管路噪声和建筑施工中机械所发出的噪声。
2、机械设备噪声源控制内容
2.1 选用科学的机械设施
在进行机械设计时,需要合理利用金属材料,这样可以降低机械设备内的内阻尼性能。在设备运转过程,严格控制机械设施的振动,能够有效减少能源的耗损。随着机械设施激振力的出现,机械设备内的结构就出现改变,其中所涉及的噪声将通过表面形式得到传播。若机械设备的运转过程,材料内的内阻尼性能偏高,则整个设备降振效果就会不断提高。针对部分高分子材料而言,内阻尼性能能够有效提高机械设施激振承受能力,还将减小机械设施的能量消耗,进而降低机械设施在运行过程所造成的振动效果。
许多机械设备是靠齿轮进行动力传递的,齿轮的啮合是机械设备运行出现噪音的主要原因。在机械设备运行过程中,一些齿轮会或多或少地出现振动情况,如果不能对其进行控制,会导致当前齿轮整体出现振动。当齿轮转动速度达到某一特定值时,不光是齿轮,机械设备中的震动频率、固有频率也都会发生直接变化,成为噪音形成的催化剂。
2.2 完善机械装置的结构
机械装置在运转时不可避免的会有结构噪音的存在,这种辐射源并不会直接表现空气里。噪音扩散的途径源于机械装置的结构,该种噪音在机械设备工作环节就有。当机械设施转动时,主要包含齿轮箱与振动筛等,尽管齿轮箱是封闭式的机械设施,而振动筛在运行过程必定会出现振动效应,并且结构振动所出现的辐射几率很高,在总声能中占据的比重已超过 93%,如此就要求在机械设计阶段,完善引起结构噪音的机械装置,便于完全规避噪音。
(1)齿轮箱工作时噪音的产生。机械装置中齿轮在工作时噪音的产生,主要是因为齿轮间相互撞击以及齿轮间出现摩擦而造成齿轮体有所振动引起的齿轮噪音。对于齿轮噪音,能够采取以下措施进行控制:①以斜齿轮和人字齿轮取代原来的直齿轮,来保证齿轮工作时所产生的噪音实现均匀传播。因为此时所出现的冲击载荷很小,且其还能够保证齿轮稳定运行状态下,以此不断减少噪声。②兼顾到负载问题,缩小齿轮的压力角,最好的角度为 20°,能够有效减小噪音。③针对齿侧间隙应科学设置,能在很大程度上减少噪音的分贝,若齿侧间隙很大,就会造成撞击噪音的产生。
(2)振动筛在运行时所出现的噪音。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆机械设施运行环节,为防止处在旋转状态下的振动筛出现结构噪音,能够适当调节轴承滚动体的构造,也能够通过安设减震器的途径降低结构噪音。
若对轴间所出现的相对运行较低,就能够在轴承和振动筛间或是激振器和振动筛间安设减震器。针对减震器的选取,需要减震器的参数能够让机械设施在运转时维持振幅良好,且振动器能够处在稳定的运转状态下,伴随振动器的高频响应不断下降,降噪的效果便会更加明显。一般小型振动筛减小噪音量都能够达到 6 分贝,但大型或是中型振动筛减小噪音量会大很多。
3、机械设计过程噪声控制措施分析
3.1 利用吸声技术与隔音技术
吸声技术关键是利用吸声材料吸收机械设施齿轮内材料间隙,唯有如此方可确保机械设施在运转过程降低材料摩擦,减少能耗,防止噪声在空气中传递。而隔音技术主要采用一个隔音材料来处理,这样方可将机械设施在运转时所出现的响声挡回去。针对机械设备内的噪声而言,要求在房内和房屋楼顶安装吸声材料,减少房内的噪声,降低噪声的传递。针对隔音屏幕设计而言,能够通过固定模式展开设计,如此方可起到较好的隔声、阻隔效果。
除此之外,还可采用隔音罩来进行噪音控制,可以将机械设备中一些出现噪音频率较高的部位进行有效隔离,使其在一个相对封闭的环境下运行,进而有效降低噪音传播速度。隔音屏对阻碍噪音传播也有明显积极作用,一般情况下,隔音屏主要分为活动式和固定式两种,在实际应用时,可以依照当前需求进行选择。隔音屏主要是依靠阻挡噪声源来实现降噪,在此过程中压制噪音传播速度,实现降低噪音的目的。
3.2 采用消声装置管控机械噪音
除吸声、隔音技术之外,在机械设计过程,科学使用消声装置也可以有效消除一些噪音,被动消声手段被广泛使用在机械设计过程。消声器是当前采用最普遍的一种设备,该种装置的科技含量较高,加工材料所耗费的成本也很多,科技含量和加工成本与消声效果呈正比关系。
现阶段,大部分消音装置以消声器为主,该设备主要是对空气流动性较强的噪音进行有效阻隔。比如,空气流动性较强噪音在传播过程中,消声器对其进行有效处理后,使得气流顺利通过,还可有效降低噪音传播。究其原因,主要是由于消声装置中的进气口、排气孔、消声管道同时作用,进而实现了噪音阻隔,降低了机械设备中噪音的传播速度。但是,如果当前机械设备中的噪音属性为电磁噪音,则消声装置无法实现噪音阻隔。
3.3 采用隔振技术消除噪音
在机械设施运转中,因为振动而出现的噪音是无法规避的。利用隔振技术能够有效减小噪音,即在进行机械设计时,针对振动源能够采取抗振动措施,就是将需要避免振动的阻尼件和弹性部件相连接,采取一定的防御措施能够减少振动幅度,避免噪声出现。对振动实现隔离的方式有许多,主要涉及被动隔振法与主动隔振法。被动隔振需要将极易产生振动的物体和振动源相隔离。主动隔振是指有效隔离支撑振动源的基本功能。从原理方面来说,隔振系统主要由弹簧、阻尼器所构成。当振动扩散到隔振系统内后,弹簧振子及阻尼器会发挥出隔离作用,令振动效应逐渐衰减以降低振动率,最后增加隔振效果。
4、结语
合理控制机械设备运转产生的噪音,能够提升机械性能并延长机械的使用寿命,还能减少对民众生活和工作的影响。总之,从机械设计环节入手能够从基础环节降低机械噪音,保证机械运行“无声化”和“绿色化”。
参考文献
[1]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,2017,7(02):32-33.
[2]张天目. 行星齿轮减速器箱体减振降噪研究[D].哈尔滨工程大学,2015.
[3]韩士胜. 磁悬浮减振降噪平台控制系统的设计与研究[D].武汉理工大学,2009.
论文作者:景晓梅
论文发表刊物:《基层建设》2019年第3期
论文发表时间:2019/4/19
标签:噪音论文; 噪声论文; 机械论文; 齿轮论文; 机械设备论文; 振动筛论文; 机械设计论文; 《基层建设》2019年第3期论文;