減振降噪在機械設計中的應用分析

劉松　李新強

摘 要：我國工業(yè)生產(chǎn)、建筑施工中所產(chǎn)生的噪音已經(jīng)嚴重影響到人們的身心健康，機械中的噪音污染表現(xiàn)更為強烈，基于此，本文以機械中的噪音源為出發(fā)點，分析減振降噪在機械設計中的具體應用。

關鍵詞：減震降噪；機械設計；具體應用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.20.024

0 引言

隨著機械設備越來越廣泛的應用到人們的生活、生產(chǎn)中，機械中噪音的存在是困擾人們的重要問題之一。近年來，人們采取多種多樣的減少機械噪聲的辦法，力求最大限度的消除機械中的噪音污染。

1 機械設計中對噪聲源所采用控制措施

1.1 選擇噪聲較小的機械設備材料

機械設備的材料是機械產(chǎn)生噪音的重要源頭之一，因此，在機械設計中，要充分考慮設備材料的各項性能，為了最大程度的降低機械中的噪聲，機械設計者要仔細研究材料在使用過程中的各種性能，分析機械材料的力學、物理、化學等性能，在此基礎上選擇噪聲較小的機械材料。在實際的機械設計中，大多會選用一些鐵、銅等噪聲較小的金屬材料，這些材料的運用使得機械設備在抑制振動的過程中逐漸的消耗較小的能量，在慢慢的產(chǎn)生激振力的過程中，構件就會承擔擴散聲音的載體角色，將噪聲擴散到構件物體的表面，就可以更好的實現(xiàn)降低噪聲的效果[1]。

1.2 控制機械設備的齒輪在運轉過程中的噪聲

齒輪轉動過程中所發(fā)出的噪聲是機械設備中最常見的噪聲源。這是由于齒輪構成的材料大多數(shù)是金屬材料，在齒輪與齒輪之間相互碰撞或相互摩擦過程中就會使齒輪體發(fā)生振動，進而造成噪音的產(chǎn)生。由于齒輪的運轉頻率以及齒輪體的不同，所產(chǎn)生的噪音級別也不同。除此之外，加工齒輪的精度以及齒輪設計的參數(shù)和齒輪箱內潤滑油的粘稠程度都會對齒輪運轉過程中的噪聲級別產(chǎn)生影響?；诖?，設計者要設計具有斜度的齒輪，或者是人字形的齒輪，這類形狀的齒輪相比于直齒輪而言能夠確保齒輪的勻速運轉，產(chǎn)生的沖擊載荷也比較小，齒輪的碰撞力度小，運行過程平穩(wěn)，因此能夠有效的減少齒輪運行中的噪音。除了設計科學的齒輪形狀外，設計齒輪的壓力角也是有效降低噪聲的方式之一，據(jù)研究表明，齒輪的最佳壓力角是20°。

2 減振降噪在機械設計中的具體應用

2.1 利用吸聲技術控制機械噪聲

吸聲技術的關鍵就是選取具有吸聲性質的材料，將其充當機械設計材料的一份子，吸聲材料具有一定的粘滯性和導熱性，當聲音進入到材料當中的縫隙時，聲波與材料纖維產(chǎn)生振動引發(fā)熱能，并能以極快的速度消耗殆盡，有效阻止了聲音的傳播。在機械房的內部以及房屋頂部可以適當?shù)馁N一些吸聲材料，以此，降低機械房內的噪音，還能有效的避免噪音傳播到外界環(huán)境中。

2.2 利用隔聲技術控制機械噪聲

隔聲技術的關鍵就是選取具有隔聲性質的材料，將機械房內的噪音擋回去，以此達到降噪的效果。為了更好的實現(xiàn)降噪效果，可以采用吸聲技術與隔聲技術相結合的方式，在進行機械設備的設計時，在設備的筒體位置安裝隔聲套利用隔聲套將齒輪箱、電機等噪聲源隔離起來。隔聲屏的應用原理與隔聲套具有一定的相似性，可以根據(jù)具體的操作需要，設計固定式或者是移動式的隔聲屏，以便很好的阻擋噪音，避免噪音外泄給人們帶來困擾[2]。

2.3 利用消聲設備控制機械噪聲

除了吸聲、隔聲技術以外，在機械設計中，合理的采用消聲設備也能夠很好的消除部分噪聲，被動消聲的方式被廣泛應用于機械設計中。消聲器是目前使用最廣泛的消聲裝置，這種設備的科技技術含量高，制造材料所花費的成本也比較大，技術含量與制造成本和消聲的效果的成正比的關系。在機械設計中，如果噪聲對空氣的動力的依附較大，使用消聲設備是最為恰當?shù)目刂圃肼暤霓k法，消聲器的安裝能夠促進空氣氣流的流通，將噪音消除在機械房內，就能有效法避免噪聲散播到人們居住的環(huán)境中去。消聲設備不適應用于產(chǎn)生電磁噪聲或者結構噪音的機械設備中，這兩種類型的噪聲都無法使消聲器發(fā)揮降低進氣口、排氣口的噪聲的作用，因此，消聲設備的使用要根據(jù)噪聲情況而定。

2.4 利用隔振技術控制機械噪聲

振動是機械設備運行的必備條件，而振動又是噪聲產(chǎn)生的必備條件，所以在機械設計中，對振動源采取防振措施的隔振技術是有效降低噪音的技術手段。技術人員在對振動源采取防振動方法時，可以利用主動隔振技術以及被動隔振技術，將機械振動的阻尼件與彈性元件連接起來，利用一些隔振材料或者相應的防振技術降低機械的振動幅度和振動頻率，從噪音的振動源上防止噪音產(chǎn)生。隔振系統(tǒng)的構成要素主要是彈簧和阻尼器，其隔振原理就是彈簧和阻尼器在振動進入隔振系統(tǒng)之后發(fā)揮各自的隔離作用，起到隔離振動的效果[3]。

3 結論

振動和噪音都是影響機械設備運行質量的重要因素，也是影響人們生活以及社會環(huán)境的關鍵所在，因此，相關研究者在進行機械設計時要從所用的材料入手，利用消聲設備、隔振技術、吸聲技術與隔聲技術相結合的方式降低或者消除噪音，以此促進機械運行的綠色化發(fā)展。

參考文獻：

[1]楊磊.減振降噪在機械設計中的應用分析[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟和信息化，2017（02）：78.

[2]陳思源.減振降噪在機械設計中的應用研究[J].內燃機與配件，2016，12：9-10.

[3]何山.動力吸振器的設計方法研究及其在汽車減振降噪中的應用[D].華南理工大學，2014.endprint