减振降噪在机械设计中的应用论文_张丽

减振降噪在机械设计中的应用论文_张丽

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摘要:随着机械设备越来越广泛的应用到人们的生活、生产中,机械中噪音的存在是困扰人们的重要问题之一。近年来,人们采取多种多样的减少机械噪声的办法,力求最大限度的消除机械中的噪音污染。鉴于此,本文主要分析探讨了减振降噪在机械设计中的应用情况,以供参阅。

关键词:减振降噪;机械设计;应用

引言

随着科学技术的不断发展,我国机械设计领域的发展进程不断加快,已成为当前推动我国社会经济增长的重要力量[1]。但是,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减振降噪在机械设计中的具体应用

1.1利用吸声技术控制机械噪声

吸声技术的关键就是选取具有吸声性质的材料,将其充当机械设计材料的一份子,吸声材料具有一定的粘滞性和导热性,当声音进入到材料当中的缝隙时,声波与材料纤维产生振动引发热能,并能以极快的速度消耗殆尽,有效阻止了声音的传播。在机械房的内部以及房屋顶部可以适当的贴一些吸声材料,以此,降低机械房内的噪音,还能有效的避免噪音传播到外界环境中。

1.2利用隔声技术控制机械噪声

隔音技术简单来说就是以隔音材料或某种材料中的隔音性能实现噪音阻隔。一般情况下,要想达到理想噪音处理效果,就必须要将吸音技术与隔音技术进行整合应用。比如,可以选取复合材料的隔音套安装在机械设备的筒体上,与其他材料相比,复合材料的耐热性、阻尼性相对较强。一般情况下,机械在运行过程中均会产生不同程度的振动,而后会产生运动热量,这时由于隔音套阻尼性较强就可有效阻碍噪音的传播,进而有效降低机械设备噪音。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。除此之外,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。

1.3利用消声设备控制机械噪声

加装消声装置在机械设计中也是较为普遍的解决途径,在机械设计环节常采用被动式消声法降低设备噪音。消声器是目前机械设备中最常见的消声方式,该装置的降噪性能较高,器材制造费用较为合理,其消声效果是最佳的。在机械设计中,如果噪音源是通过空气传播的,给设备加装消声器是最佳的解决途径,该装置能够加快设备内部的空气流动,将噪音直接扼杀在摇篮中,避免噪音通过空气环境影响周围民众。但是消声器也有自身的短板,不适用于电磁噪音和设备结构所产生的噪音。消声器的降噪功能虽好,但也要依据噪音产生的实际原理而定。

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1.4利用隔振技术控制机械噪声

在机械设备运行中,由于振动而产生的噪声是不可避免的。采用隔振技术可以有效地降低噪声,即在机械设计中,对振动源就可以采用防振动措施,即将需要防止振动的阻尼件以及弹性元件进行连接,采用相应的防御措施可以降低振动幅度,有效地防止噪音产生。对振动进行隔离的方法有很多,包括被动隔振技术和主动隔振技术。被动隔振是要将容易引起振动的物体与振动源之间隔离开来。主动隔振是将振动源与对振动源产生支撑作用的基础隔离开来。从原理的角度而言,隔振系统的构成上来看,是由弹簧和阻尼器所构成。当振动被传入到隔振系统中,弹簧振子和阻尼器都会发挥隔离的作用,由此而使得振动效应逐渐衰减而降低振动的频率,从而起到隔离振动的效果。

2机械设计中对噪声源所采用控制措施

2.1机械设备的合理选材

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设备结构的优化

结构噪音来源于机械设备本身,是辐射源通过机械设备自身结构所产生的一种噪音。该类型的噪音普遍存在于机械设备运行阶段,该类型的噪音不仅会增加对周围环境的声环境污染,还会增加整个机械系统的能源消耗,严重时还会造成机械设备构件的内部损伤,影响设备安全性和使用年限。根据机械设备普遍特点分析,机械中的振动辐射源主要是由齿轮箱产生的,齿轮箱等封闭的壳体构件具有封闭的内部构造和工作原理,结构内部振动产生的辐射源会达到总噪音的90%以上。针对齿轮噪音,我们可以完善现有设计,采用斜齿轮或者人形齿轮代替传统设计,斜齿轮和人形齿轮相比于传统齿轮在结构上有着降噪优势,齿轮间能够均匀分散机械能量,减少系统运转时的荷载冲击,从而降低噪音;而通过调节受压角度,降低齿轮间的噪音污染也是设计中常用的方法;此外,通过加强润滑效果,选择更好的金属材料制造抗噪性能更佳的齿轮也不失为一种好的解决方式。

结束语

简而言之,在机械装置运转阶段,其内部的振动噪声是无法规避的。若要从本质上处理这个问题,就必须严格管控振动源,并有效连接机械设施和阻尼件,唯有如此方可采取科学的方法控制噪声。针对机械设施振动噪声而言,要隔离好振动源,并优化隔振系统,这样可以减少机械设施的振动频率,提升隔振效果,确保机械设施能够持续运行。

参考文献:

[1]李浩坤.减振降噪技术在机械设计中的应用[J].河北农机.2018(12)

[2]陈宇晖.浅析减振降噪在机械设计中的应用[J].民营科技.2018(07)

[3]胡林兵,邹春根,刘俊红,王阳.浅析减振降噪在机械设计中的应用[J].山东工业技术.2018(10)

论文作者:张丽

论文发表刊物:《建筑细部》2018年第19期

论文发表时间:2019/4/15

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