栾好峰
山东华通环境科技股份有限公司青岛分公司 山东青岛 266000
摘要：在机械设计过程中，可以有效地对噪声的进行控制，根据机械设备的运行状态，进行全新的减振设计。只有这样，我们才能控制噪声传输和降低噪声的危害，消除噪声源，为人们提供一个健康舒适的生活环境，保护自然生态环境。
关键词：减振降噪；机械设计；应用
前言
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
根据机械的噪声源的不同，可以将噪声划分为空气动力性噪声和机械性噪声。空气动力性噪声主要是由高速气流、不稳定气流等气流与物体之间相互作用而产生的，包括燃烧噪声、喷射噪声、旋转噪声等。机械性噪声主要是因为固体的震动而产生的，在机械运行的过程中，由于机械设备零件之间的碰撞、旋转、震动导致噪声的产生。这类噪声包括齿轮噪声、周期性作用力激发的噪声、构噪声、摩擦噪声、轴承噪声、结转动系统的振动噪声、电磁噪声等。
2机械设计中对噪声源所采用控制措施
2.1选择噪声较小的机械设备材料
在机械设计过程中，要做好材料的选择工作，并将材料中各项性能体现出来，只有这样才能保证机械设备的使用安全，延长机械产品的使用寿命。在对机械设计过程中，还要做好机械设备内阻尼性能的分析，只有这样才能从根本上降低机械的噪音。而内阻尼性能主要在激震的冲击下可以有效的对机械设备中能量进行消耗、吸收，只有这样才能起到减振的效果。在机械设计过程中，还要做好金属材料的应用工作，只有这样才能减少机械设备中的内阻尼性能。在机械设备运行期间，做好机械设备的震动控制可以有效的降低能源的消耗。随着机械设备激震力的产生，机械设备中的结构就发生变化，其中所包含的噪音会通过表面的形式进行传播。如果机械设备在运行期间，材料中的内阻尼性能较高，那么整个设备减振效果就会有所增加。对于一些高分子材料来说，内阻尼性能可以有效的提升机械设备激震承受力，还会降低机械设备的能力损耗，从而减少机械设备在运行期间所产生的震动效果。
2.2对性地对机械结构进行优化，保障降噪效果
结构噪声不是存在于空气中，而是辐射源通过机械设备本身的机械结构而产生的一种噪声。这种噪声普遍存在于机械运行过程中，对机械使用性能有着很大的影响，甚至导致机械内部结构损害，缩短机械使用的年限。齿轮箱等封闭壳体的机械和以振动为主要工作方式的振动筛，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。结构噪声的产生主要是由齿轮噪声、振动筛噪声、电磁噪声、液压泵与管路噪声、进排气噪声等部分产生。齿轮噪声是由于齿轮组之间进行碰撞和摩擦导致齿轮体震动而形成的一种噪声。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，减少压力角来降低噪声；或者，设计合适的齿侧间隙，对齿轮进行修齿；或者，在机械运行时使用润滑剂保证齿轮的运行；或者，选取适当的材料来构建齿轮，例如内阻尼性能较好的合金、高分子材料等。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆针对振动筛噪声，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。电磁噪声是由于电磁力的不平衡而产生的机械振动，例如大型电动机、变频器、变压器都能产生电磁噪声。直流电动机和同步交流电动机产生的电磁噪声是一样的，可以改变气隙间距或者改变斜槽转子来减少电磁噪声。交流异步电动机电磁噪声的解决方式，可以闭口齿槽来消除高次谐波，也可以采用斜槽转子来削弱高次谐波，还可以降低气隙磁密，减小由基波磁通和定子转子各高次谐波的磁势幅值来减小径向作用力。
3机械设计中控制噪音的有效途径
3.1吸声技术和隔声技术的应用
应用减振降噪的方法能够有效阻挡声能传播，可以采用吸声技术，吸声技术的原理是利用吸声材料的某一些特性，让声波能进入到吸声材料当中，然后通过材料当中一些纤维的材料以及空气，实现声能到热能的转化，从而以热能的形式进行吸收和消耗。还可以采用隔声技术，通过隔声材料去隔开声音，能够有效地阻挡声能的传播。同时还可以应用消声装置，这种手段也逐步趋于成熟，且有一定的针对性，它能够同干扰声波一起发挥作用，对空气动力性噪声进行控制，致使声音消失，阻挡声能传播。另外还有一种非常有效的技术，这种技术就是隔振技术，机械发生振动必然就产生噪声，但在工程的实践当中，机械设备难免会产生振动。所以，可以结合工程的具体情况，应用到这种隔振技术，这种技术的原理是在地基或者振动源之间，工作人员用一定的材料进行连接，比如阻尼件或者弹性元件等材料，从而使得振动减弱或者将其隔绝，以此来实现降噪的目标。
3.2消声装置的应用
除了吸声、隔声技术以外，在机械设计中，合理的采用消声设备也能够很好的消除部分噪声，被动消声的方式被广泛应用于机械设计中。消声器是目前使用最广泛的消声装置，这种设备的科技技术含量高，制造材料所花费的成本也比较大，技术含量与制造成本和消声的效果的成正比的关系。在机械设计中，如果噪声对空气的动力的依附较大，使用消声设备是最为恰当的控制噪声的办法，消声器的安装能够促进空气气流的流通，将噪音消除在机械房内，就能有效法避免噪声散播到人们居住的环境中去。消声设备不适应用于产生电磁噪声或者结构噪音的机械设备中，这两种类型的噪声都无法使消声器发挥降低进气口、排气口的噪声的作用，因此，消声设备的使用要根据噪声情况而定。
3.3隔振技术的应用
振动是机械设备运行的必备条件，而振动又是噪声产生的必备条件，所以在机械设计中，对振动源采取防振措施的隔振技术是有效降低噪音的技术手段。技术人员在对振动源采取防振动方法时，可以利用主动隔振技术以及被动隔振技术，将机械振动的阻尼件与弹性元件连接起来，利用一些隔振材料或者相应的防振技术降低机械的振动幅度和振动频率，从噪音的振动源上防止噪音产生。隔振系统的构成要素主要是弹簧和阻尼器，其隔振原理就是弹簧和阻尼器在振动进入隔振系统之后发挥各自的隔离作用，起到隔离振动的效果。
结束语
振动和噪音都是影响机械设备运行质量的重要因素，也是影响人们生活以及社会环境的关键所在，因此，相关研究者在进行机械设计时要从所用的材料入手，利用消声设备、隔振技术、吸声技术与隔声技术相结合的方式降低或者消除噪音，以此促进机械运行的绿色化发展。
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[3]何山.动力吸振器的设计方法研究及其在汽车减振降噪中的应用[D].华南理工大学,2014.
论文作者:栾好峰
论文发表刊物:《防护工程》2018年第9期
论文发表时间:2018/9/6
标签：噪声论文; 机械设备论文; 机械论文; 机械设计论文; 技术论文; 齿轮论文; 阻尼论文; 《防护工程》2018年第9期论文;