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摘要：在机械设备运行的过程中，振动和噪音都是影响设备高质量运行的关键，而要降低振动和噪声，就要在机械设计中注意相关问题，并在技术上采取改进措施。通常采用的方法是对噪声源予以控制，在机械设计中采取控制噪声的措施，以更好地达到减振降噪的效果。本文探讨了减振降噪在机械设计中的应用。
关键词：减振降噪；机械设计；应用
随着科学技术的发展，机械在工程实践中的运用越来越普及，因其运行而产生的噪声污染越来越受到人们的关注。机械噪声不但影响机械本身的使用性能和使用年限，同时也会影响人体健康和社会环境。因而，对于机械噪声减振降噪的研究一直备受人们的关注。
1噪声的来源
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。
1.2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噪音源的控制措施
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机械设备结构的优化
2.2.1机械设备的齿轮在运转的过程中所产生的噪声
当齿轮处于运转状态并达到一定的运转速度的时候，就会由于振动频率等同于齿轮的箱体、固有频率以及齿轮体都是相等的而有共振产生，辐射噪声的级别也会有所提高。包括加工齿轮的时候所能够达到的精度、其设计参数，齿轮箱内的润滑油所具有的粘稠度达到，都会不同程度地影响齿轮运转中所产生的噪声。针对齿轮噪声，就可以采用相应的控制措施：其一，取缔现有的直齿轮而使用斜齿轮，或者是人字齿轮，以确保齿轮运转中所发出的声音都能够均匀传递。由于此时所产生的冲击载荷相对比较小，而其还可以确保齿轮平稳运行的情况下，保证齿轮的运行处于平稳状态，由此而使得噪音逐渐减少。其二，考虑到负载问题的，要将齿轮的压力角减小，最佳的角度是20度，可以将噪声有效地降低。其三，对于齿侧的间隙要能够做到合理选择，可以在一定程度上降低噪声的分贝，如果齿侧的间隙，就会导致撞击的噪声出现。
2.2.2机械设备的振动筛在运转的过程中所产生的噪声
机械设备运转的过程中，为了避免处于旋转状态的振动筛产生结构噪声，可以对轴承滚动体的结构进行调整，也可以采用安装减振器的方式消除结构噪声。
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如果对轴之间所产生的相对运动不高，就可以在轴承与振动筛之间或者激振器与振动筛之间安装减振器。对于减振器的选择，要求减振器的参数可以使机械设备运行的过程中保持振幅稳定，且振动机可以处于正常的运行状态，随着振动机的高频响应逐渐降低，噪音降低的效果就会更为显著。通常小型的振动筛降低噪音量都可以达到6分贝，而大型或者中型的振动筛降低噪音量会更大一些。如果对轴直接的相对运行精度具有很高的要求，为了在滚动体强度有所保证的情况下避免震动出现，就可以采用空心滚动体轴承，一方面可以有效地避免共振区产生，另一方面还可以使得震动引起的噪音大大降低，由此而获得良好的降低噪音的效果。
2.3控制机械设备的齿轮在运转过程中的噪声
齿轮转动过程中所发出的噪声是机械设备中最常见的噪声源。这是由于齿轮构成的材料大多数是金属材料，在齿轮与齿轮之间相互碰撞或相互摩擦过程中就会使齿轮体发生振动，进而造成噪音的产生。由于齿轮的运转频率以及齿轮体的不同，所产生的噪音级别也不同。除此之外，加工齿轮的精度以及齿轮设计的参数和齿轮箱内润滑油的粘稠程度都会对齿轮运转过程中的噪声级别产生影响。基于此，设计者要设计具有斜度的齿轮，或者是人字形的齿轮，这类形状的齿轮相比于直齿轮而言能够确保齿轮的匀速运转，产生的冲击载荷也比较小，齿轮的碰撞力度小，运行过程平稳，因此能够有效的减少齿轮运行中的噪音。除了设计科学的齿轮形状外，设计齿轮的压力角也是有效降低噪声的方式之一，据研究表明，齿轮的最佳压力角是20°。
3减振降噪在机械设计中的应用
3.1吸声技术的应用
吸声技术实质是采用具有吸声特点的材料，将其应用到机械设计材料当中，由于吸声材料具有一定的导热性和粘滞性，因此在声音进入到这些材料当中的缝隙时，声波便能够与材料纤维产生振动，发出热能，并在极短时间内完全消耗，进而阻止声音传播。在机械设备房间内部和屋顶上均可适当地使用一些吸声材料，起到降低机械设备房间内噪声和阻止噪声传播到屋外的作用。
3.2隔音技术的应用
隔声技术的关键在于选择使用有隔声特点的材料，让机械设备房间内的噪声被抵挡回去，达到降低噪声的效果。为了提高降低噪声的效果，在机械设计中可以同时结合应用吸声技术与隔声技术，机械设备的筒体位置安装隔声套，隔离开电机、齿轮箱等噪声源。隔离屏和隔离套的应用原理基本相似，均可根据具体操作的隔声需要设计合适的隔声屏，包括固定式或者移动式，进而最大限度地阻挡噪声，防止噪声外泄，对人们生活工作和环境造成影响。
3.3隔振技术的应用
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。
综上所述，科学技术发展，机械化水平提高在改善民众生活品质的同时也带来不少负面影响，尤其是随着机械化水平提高，机械运行产生的噪音污染愈发受到民众的关注。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。
参考文献
[1]刘松,李新强.减振降噪在机械设计中的应用分析[J].山东工业技术.2017(20)
[2]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(02)
[3]王小雨.机械设计中减震降噪的应用探究[J].现代盐化工.2017(02)
[4]邢鹏鸾.机械设计中减震降噪的应用探究[J].现代盐化工.2017(05)
论文作者:徐栋
论文发表刊物:《基层建设》2018年第33期
论文发表时间:2019/1/3
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