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机械噪声

[拼音]:jixie zaosheng

[外文]: chinery noise

机械设备及其部件在运转和能量传递过程中产生振动而辐射的噪声。

噪声的产生

机械噪声是伴随着机械振动而产生的,主要有以下几种:

(1)回转运动平衡失调引起振动而辐射的噪声。振动和噪声的强弱同回转体不平衡的状况、接触面的凹凸不平等因素有关,振动和噪声的峰值频率同回转运动的转速密切相关。回转运动体为各类机械的能量传递或作功的主要部件。如马达、蒸汽涡轮机的转子是将电能、蒸汽能转换为动能的部件;各种螺旋桨、叶轮,以及切割、钻孔、搅拌等工具作用于工件的部分是使机械动能作功的主要部件。机械处于回转运动不平衡的状态下会产生强烈的噪声。此外,机械在振动状态下运转,会造成各部件的松动;如果回转运动的不平衡转动惯量和机械发生共振(称为回转运动的危险转速),还会造成机械的严重损坏。

(2)往复运动惯性力冲击引起振动而辐射的噪声。最常见的往复运动有汽缸的活塞、曲柄轴的组合运动,刨床、磨床的刀具的切削运动等。往复运动产生不协调可以导致冲击和振动,因而辐射噪声。

(3)撞击引起振动而辐射的噪声。常见的有打桩、破碎、球磨、振捣等机械撞击。

(4)接触摩擦引起振动而辐射的噪声。各种机械都有传递动能、变换转速、变换运动形式和方向的部件,最常见的是齿轮。齿轮在旋转时产生摩擦,摩擦产生的振动和噪声的大小,同齿轮啮合是否良好有关。轴承和滚珠轴承在运转时也产生接触摩擦而引起振动,振动的大小同摩擦表面的光洁度和滚珠的圆度有关。

(5)振动传递引起机架、机罩、机座、基础、管道等振动而辐射的噪声。有的振动源虽然本身并不辐射强噪声,但把振动传递给质量轻、辐射面积大或连接松动的部件,却可以产生较强的噪声。

各种机械设备运转时引起的振动特性是不同的,因而不同机械辐射的噪声的大小和频谱特性也就不同。机械工作状态改变了,噪声特性也要随之改变。各类机械噪声级的分布情况如表:

一般机件撞击或摩擦产生的噪声呈中、高频特性,如织布机、电锯、球磨机等;空气锤撞击锻锤基础,由于基础质量较大,产生的噪声呈低频特性。

噪声的控制

对机械各部分的噪声(声级、频谱、指向性等),必须进行准确的测量和分析,查明噪声的来源和产生的原因,以便设法控制。主要控制措施有:

(1)在机械设计、加工和安装时,要提高回转运动部件的动平衡精度,保证往复运动部件的协调,以减小机械的共振。

(2)采用减振和阻尼措施以减少运转部件的振动。如用减振合金和高分子合成材料制造机械中振动强烈的部件(或以片、环、塞等粘贴于机件表面)。这些材料内耗一般在10-3以上,比一般金属材料能消耗更多的振动能量,从而减少噪声的辐射。

(3)选用合理的齿轮结构和轴承构造,提高加工精度,减低接触和摩擦噪声。在圆柱齿轮中,斜齿轮噪声比正齿轮噪声低5分贝左右;人字齿轮比正齿轮低10分贝左右。在伞齿轮中,直线伞齿的噪声很高,螺旋齿次之,双曲线伞齿较低。

(4)采取缓冲措施,避免振动部件与机壳或其他容易辐射噪声的部件直接接触,采用软接头连接管道,可以降低撞击引起的噪声。

(5)综合采用隔声、吸声、隔振的措施,以降低机械设备的噪声辐射。

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