发动机噪声与振动
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工程机械的噪声控制与振动抑制在工程机械的使用过程中,噪声和振动问题一直备受关注。
噪声和振动的产生不仅影响了机械设备的正常工作,还对周围的环境和人们的生活造成了不利影响。
因此,工程机械的噪声控制与振动抑制成为工程领域的重要研究方向。
本文将介绍工程机械噪声控制和振动抑制的相关技术和方法,以期提高工程机械的使用效果和环境质量。
一、噪声控制技术噪声控制是工程机械中噪声问题的关键解决方案。
噪声的来源主要包括发动机、液压系统、传动装置等。
以下介绍一些常见的噪声控制技术:1. 发动机噪声控制发动机是工程机械中噪声最主要的来源之一。
为了减少发动机噪声,可以采用隔声罩进行包裹,通过吸声材料和降噪构件来减少噪音的传播。
此外,通过改变发动机的结构和调整排气系统,也可以有效降低发动机噪声。
2. 液压系统噪声控制工程机械中常使用的液压系统往往会产生较高的噪声。
为了控制液压系统噪声,可以采用一些减振措施,如添加吸振材料,减少液压回路中的压力脉动等。
另外,优化液压系统的设计和改进泵的结构也可以有效降低噪声。
3. 传动装置噪声控制传动装置是工程机械噪声的主要来源之一。
通过优化传动装置的结构和选用低噪声的传动件,可以减少传动装置的噪声产生。
此外,添加噪声吸收材料和减震装置也是有效的降噪措施。
二、振动抑制技术振动是工程机械中另一个重要的问题。
振动不仅会引起机械设备的磨损和损坏,还会对操作人员的身体健康产生负面影响。
以下介绍几种常见的振动抑制技术:1. 结构设计优化通过优化工程机械的结构设计,可以减少振动的产生和传播。
例如,增加结构的刚度和强度,改善耦合件的连接方式等,可以显著地减少振动的影响。
2. 振动吸收材料的应用振动吸收材料可以有效减少机械设备的振动,使振动能量转化为热能或其他形式的能量。
通过在关键部位添加振动吸收材料,可以有效抑制振动的传播。
3. 主动振动控制技术主动振动控制技术采用传感器、控制器和执行器等装置,通过对机械设备的振动进行实时监测和控制,以实现振动的抑制和控制。
汽车传动系统的振动噪声分析随着现代科技的不断发展,汽车已经成为人们生活中不可或缺的工具。
然而,一些汽车的振动噪声问题却成为了驾驶者和乘客的困扰。
振动噪声不仅会影响驾驶者的驾驶体验,还会给人们的身心健康带来负面影响。
因此,对汽车传动系统的振动噪声进行分析和研究,具有重要的意义。
首先,汽车传动系统的振动噪声是由多个因素共同作用引起的。
其中,最主要的因素之一是发动机的振动。
发动机是汽车传动系统的核心部件,它在运转过程中会产生各种振动。
这些振动通过传动系统传递到车辆的底盘、车轮以及车身上,从而产生噪音。
此外,变速器、离合器等传动系统的部件也会产生振动,进一步增加了噪声的强度。
其次,振动噪声的分析可以通过实验和模拟两种方法来进行。
实验方法通常使用专业仪器对汽车传动系统的振动进行测量,以获取振动信号的频率、幅度等信息。
通过对这些数据的处理和分析,可以了解到不同部件之间的相互影响以及振动噪声的来源。
模拟方法则是通过建立数学模型,使用有限元分析等方法对振动噪声进行模拟。
这种方法能够更好地理解振动噪声的传播规律和振动能量的变化情况。
在进行振动噪声分析的过程中,人们通常采用频谱分析的方法。
频谱分析是一种将时域振动信号转化为频域信号的方法,可以清晰地显示出不同频率分量的强度。
通过对振动信号的频谱分析,可以找到振动噪声的主要频率成分,进而确定噪声产生的原因。
在实际分析中,人们通常会将频谱分析与特征提取相结合,以获取更全面的振动噪声信息。
除了振动噪声的分析,人们还需要针对不同的振动噪声问题采取相应的解决措施。
一种常见的解决措施是通过优化设计来减少振动噪声的产生。
例如,在发动机设计中,可以采用平衡技术和减震装置来降低发动机的振动。
在传动系统设计中,可以优化齿轮的匹配度和传动系数,以减少噪声的传递。
另外,人们还可以通过加装隔音材料来吸收和隔离振动噪声,从而降低车内噪音的级别。
总之,汽车传动系统的振动噪声分析对于提高汽车的质量和舒适性具有重要意义。
纯电动汽车电动机的噪声与振动控制随着现代科技的不断进步,纯电动汽车逐渐成为人们日常交通工具的新选择。
与传统燃油车相比,纯电动汽车在环保性能和能源效率方面具有显著优势。
然而,电动汽车的电动机噪声与振动问题成为制约其发展的一项重要挑战。
本文将探讨纯电动汽车电动机的噪声与振动问题,并介绍相应的控制措施。
噪声问题是纯电动汽车面临的主要技术难题之一。
在传统燃油车中,发动机噪声可以通过封闭引擎舱和隔音材料来减少。
而电动汽车的特点是电动机直接驱动车轮,噪声更加明显。
电动机噪声主要来自以下几个方面:首先,电动机内部的机械噪声是主要的噪声源。
电动机工作时会产生转子和定子的相对运动,这会引起机械噪声。
机械噪声的大小与电动机的结构设计、制造工艺和材料选择有关。
其次,电动汽车在运行过程中,电机绕组还会产生电磁噪声。
当电流通过电机绕组时,电流和磁场之间的相互作用会产生磁力,导致绕组振动并产生噪声。
电磁噪声的控制需要通过优化电机设计和绕组布局来实现。
另外,电动汽车的结构振动也会导致噪声。
在电动汽车运行过程中,车辆的振动会通过底盘传导到电动机,从而产生机械噪声。
减少结构振动可以通过增加结构强度、使用隔音材料和优化车辆悬挂系统来实现。
针对这些问题,纯电动汽车电动机的噪声与振动控制可以从多个方面进行改善。
首先,采用优化的电机设计和制造工艺是减少噪声与振动的有效途径。
通过减小电机内部间隙、优化转子和定子的材料选择、改进轴承系统等方式可以减少机械噪声。
此外,应合理布置电机绕组、减小电磁感应噪声。
其次,安装隔音材料是减少电动机噪声的常用方法。
隔音材料可用于减少噪声的传播,使噪声在源头处被吸收或反射,从而降低车内噪声水平。
可以采用吸声材料、泡沫材料等进行隔音处理。
此外,优化车辆悬挂系统也是减少结构振动与噪声的重要手段。
采用优化悬挂系统可以有效减少车辆振动传导到电动机的程度,从而降低结构噪声。
最后,电动汽车制造商可以在设计阶段加强噪声与振动测试,通过模拟实验和现场测试等方法,全面了解电动机噪声与振动的来源和性质。
飞机发动机振动与噪声的控制与减少飞机发动机作为飞机的心脏,发挥着至关重要的作用。
然而,随之而来的振动与噪声问题成为了航空工程中需要解决的难题。
振动和噪声不仅会影响飞机的性能和舒适度,还会对乘客和机组人员的健康产生负面影响。
因此,控制和减少飞机发动机振动与噪声是航空工程领域亟待解决的重要课题。
一、振动与噪声的来源飞机发动机振动与噪声的产生源于多个方面,主要包括以下几个方面:1. 发动机内部运转时的气流不稳定而形成气流噪声;2. 发动机旋转部件的不平衡与不对中造成机械振动;3. 燃烧和爆炸引起的振动与噪声;4. 高速喷流对周围气体的扰动所产生的噪声。
二、控制振动与噪声的技术手段为了控制和减少飞机发动机的振动与噪声,工程师们提出了以下多种技术手段:1. 结构优化:通过对发动机的结构进行合理设计和优化,减少共振现象的发生,降低结构振动和噪声的传播。
2. 加装减震器:在发动机的关键部位安装减震器,减少振动的传递,降低噪声的产生。
3. 使用新材料:研发和应用轻质、高强度的新材料,可以减轻发动机的重量,降低振动和噪声。
4. 智能控制系统:采用智能控制系统对发动机进行实时监测和调节,及时采取措施来控制振动和噪声。
三、减少振动与噪声的实际案例在实际的飞机发动机设计与制造中,已经有不少成功的案例来减少振动与噪声问题。
比如:1. 波音公司的787梦幻客机采用了全新的复合材料结构,减轻了发动机的重量,有效降低了振动和噪声;2. 空客公司的A350飞机引入了先进的涡扇发动机技术,提高了燃烧效率,降低了发动机噪声。
四、未来的发展趋势随着航空工程技术的不断进步和创新,控制和减少飞机发动机振动与噪声的技术将会不断完善。
未来的发展趋势包括:1. 智能化:智能化的控制系统将会更加精准地监测和调节发动机的振动和噪声;2. 多学科协同:航空工程、动力学、材料学等领域将会更加紧密地合作,共同解决飞机发动机振动与噪声问题;3. 绿色化:未来的发动机将会更加注重环保,减少对环境的影响,同时降低振动和噪声的产生。
机械设计中的机械振动与噪声控制机械振动与噪声是机械设计中一个重要的考虑因素,对于提高机械设备的可靠性、减少能量损失、改善工作环境等方面都有着重要意义。
本文将探讨机械振动的成因、测量与分析方法,以及噪声控制的一些常见手段。
一、机械振动的成因机械振动的成因主要有以下几个方面:1. 动力源的激励:如电机、发动机等的不平衡、不稳定运动会产生振动。
2.不平衡质量:机械旋转部件的不平衡质量会导致产生振动。
3.机械结构的松散:机械结构的连接件、零部件的松动也是引起振动的原因之一。
4.共振效应:当机械系统的固有频率与激励频率相近时,会出现共振效应,使振幅大幅度增加。
二、机械振动的测量与分析方法为了了解和控制机械振动,工程师需要进行测量与分析。
以下是常用的振动测量与分析方法:1.加速度传感器:通过安装加速度传感器测量机械设备的振动加速度,并将信号转化为电信号供分析使用。
2.频谱分析:将振动信号通过傅里叶变换,得到不同频率下的幅值信息。
通过频谱分析,可以了解机械系统的频率分布情况。
3.模态分析:模态分析是通过分析机械结构的振型和固有频率,识别出结构的敏感频率,以便进行优化设计。
三、噪声控制的常见手段噪声是不希望的声音,会给人们的生活和工作带来压力和困扰。
因此,在机械设计中,噪声控制也是非常重要的。
以下是几种常见的噪声控制手段:1.隔离控制:通过使用隔离材料或减震装置将振动与声音传递到周围环境的能量降到最低。
2.吸音控制:通过安装吸音材料,如泡沫板、吸音石膏板等,来减少声音的反射和传播,从而减少噪声。
3.降噪设计:通过优化机械结构和机械部件的设计,减少共振效应和噪声的产生。
4.使用低噪声材料:在机械设计中,选择低噪声材料可以有效降低噪声的产生。
四、结论机械振动与噪声控制在机械设计中具有重要地位。
了解振动的成因,以及掌握测量与分析的方法,能够帮助工程师改善机械设备的性能和可靠性。
而合理的噪声控制手段能够提高工作环境的舒适性和安静度。
风力发动机的噪声与振动控制风力发动机是一种利用风能转换成电能的设备,已成为可再生能源领域中的重要组成部分。
然而,风力发动机在运转过程中会产生噪声和振动,这对周围环境和人类健康都可能带来不利影响。
因此,控制风力发动机的噪声和振动是必不可少的。
风力发动机的噪声是指由叶片旋转、传动系统、塔筒振动等产生的机械噪声。
噪声的频率范围广泛,包括低频噪声和高频噪声。
低频噪声主要由叶片旋转和传动系统引起,而高频噪声主要由叶片尖锐的边缘引起。
风力发电机组的噪声传播距离远,对周围居民的生活噪声影响显著。
噪声控制的方法涉及减小噪声源强度和改善噪声的传播路径。
在设计阶段,可以采用降低风力发动机旋转速度、改善叶片轮廓设计、优化传动系统等方式来减小噪声源强度。
同时,采用降低噪声传播路径的方法,例如加装隔音罩、改善塔筒结构等,以减少噪声对周围环境的影响。
在降低风力发动机振动方面,主要涉及结构的设计和控制系统的优化。
首先,需要优化叶片的结构设计,增强叶片的刚度和抗振能力。
同时,可以采用减振器和阻尼器等装置来减小振动的幅度。
其次,通过控制系统的优化和智能控制算法的开发,可以减小风力发动机的振动。
振动控制技术的研究重点包括主动控制和被动控制。
主动控制通过采用传感器和执行器,根据实时测量的振动数据进行反馈控制,实现对振动的主动调节和控制。
被动控制则通过添加阻尼材料和减振装置等被动元件,吸收和分散振动能量来减小振动。
这些技术在风力发动机的设计和改进中起到了重要作用。
近年来,随着科学技术的进步,风力发电技术和噪声振动控制技术也得到了快速发展。
一些新颖的控制策略和材料的应用使得风力发动机的噪声和振动得到了有效控制。
另外,科学家和工程师们也在不断探索新的控制方法和材料,以进一步减小噪声和振动,提高风力发电系统的性能和可靠性。
综上所述,风力发动机的噪声和振动控制是重要的课题。
通过设计优化、控制系统的改进和新材料的应用,可以减小风力发动机的噪声和振动。
机械传动系统的振动与噪声控制引言:机械传动系统在工业生产中起着重要作用,但其振动和噪声问题一直以来是工程师们所面临的挑战。
振动和噪声的存在不仅会降低机械设备的性能和寿命,还会对人的健康和工作环境造成负面影响。
因此,控制机械传动系统的振动与噪声非常重要。
本文将探讨机械传动系统振动与噪声的产生原因以及常见的控制方法。
一、振动与噪声的产生原因机械传动系统的振动和噪声主要由以下几个原因导致:1.齿轮啮合:机械传动系统中的齿轮是最常见的振动和噪声源之一。
齿轮啮合时,由于齿轮表面不完全光滑、齿轮的几何形状问题或者齿轮不精确的制造等因素,都会导致齿轮啮合时产生不规则的振动和噪声。
2.轴承问题:轴承在机械传动系统中起着支撑和导向作用,但不良轴承会导致系统的振动和噪声增加。
轴承的不正确安装、内圈和外圈之间的间隙过大、轴承的磨损以及润滑不良等问题都会导致振动和噪声的产生。
3.各种传动元件的失调:在机械传动系统中,各种传动元件包括轴、齿轮、皮带等,如果失调严重或者安装不当,都会导致振动和噪声的产生。
4.不平衡问题:机械设备中的旋转部件,如风机、发动机等,由于部件自身的不平衡或者安装问题,会产生不规则的振动和噪声。
二、振动与噪声控制方法为了控制机械传动系统的振动和噪声,有以下几种常见的方法可选:1.优化设计:在机械传动系统的设计阶段,可以通过使用先进的CAD/CAM技术,进行仿真分析和优化设计,以减少元件的失调、提高齿轮之间的配合精度等,从而降低振动和噪声的产生。
2.材料选用:在机械传动系统的制造过程中,选择合适的材料也可以起到控制振动和噪声的作用。
例如,选择降噪性能好、抗振动性能强的材料可以有效地减少噪声和振动的传导。
3.平衡调整:对于那些存在不平衡问题的旋转部件,可以通过动平衡的方法进行平衡调整,使其在高速运转时的振动和噪声降低到最低限度。
4.隔振隔声:利用隔振、隔声材料和结构,在机械设备的关键部位设置隔振垫、阻尼材料、隔声罩等,可以有效地减少传导和辐射噪声的发生与传播。
汽车振动与噪声实验报告实验目的1.熟悉声传感器和两种加速度传感器,并区分两种加速度传感器。
2.学会对声传感器和加速度传感器进行标定3.了解Snyergy数据采集仪的简单操作4.学会用两种穿感觉分别测量汽车的振动与噪声,并将结果进行对比分析实验框图1.标定声传感器将声传感器与发声装置相连,并与采集仪相连,打开发声仪器发展单位声波并开始采集信号。
采集前要进行数据初始化,选择相应的通道,并对相应的单位进行设置。
根据说明书参考值预设要标定的系数,采集图像,选取较平整的一段图像放大,寻找最大波峰值和最小波谷值,理想值应为±1.414,如实验得到数的绝对值小于1.414则将系数调大重新测量,否侧将系数调小,反复尝试至采得值在±1.414左右即标定完成。
2.标定奇士乐加速度传感器将奇士乐加速度传感器与振动装置相连,并与采集仪相连,打开振动装置发出单位振动频率并开始采集信号。
采集前要进行数据初始化,选择相应的通道,并对相应的单位进行设置。
根据说明书参考值预设要标定的系数,采集图像,选取较平整的一段图像放大,寻找最大波峰值和最小波谷值,理想值应为±1.414,如实验得到数的绝对值小于1.414则将系数调大重新测量,否侧将系数调小,反复尝试至采得值在±1.414左右即标定完成。
3.标定BK437加速度传感器将BK437加速度传感器与电荷放大器相连,在通过电荷放大器连接到采集仪。
根据说明书对电荷放大器参数进行预设为0.91,然后进行数据采集。
采集前要进行数据初始化,选择相应的通道,并对相应的单位进行设置。
采集图像,选取较平整的一段图像放大,寻找最大波峰值和最小波谷值,理想值应为±1.414,如实验得到数的绝对值小于1.414则将电贺放大器的参数调小重新测量,否侧将参数调大,反复尝试至采得值在±1.414左右即标定完成。
4.测量汽车内噪声和发动机振动分别将加速度传感器布置在汽车发动机上,将声音采集器布置与驾驶室内,连接设备并进行仪器调试,分别观察汽车在怠速情况下和加速情况下振动频率图像和噪声频率图像,并通过软件进行傅里叶变换进行频域分析。
Internal Combustion Engine &Parts0引言从广义角度看,汽油发动机是借助汽油这一燃料介质,在汽车行驶中将燃料的内能转化为汽车的动能。
鉴于汽油燃料本身的粘性小、蒸发快等特点,选用这一燃料能通过汽油喷射技术系统进入气缸内部,然后经过处理使其处于一定的温度和压力水平,再通过火花塞技术组件点燃,这就使气体能够进行膨胀做工。
在汽车上搭载汽油发动机,主要原因是其具有相对简单的技术结构,且造价成本相对较低、实际运行状态稳定、维修操作便捷。
目前,汽油发动机已经广泛运用到多种现代设备中,如何妥善处理发动机运行中存在的振动、噪声问题已经成为人们关注的重点。
本文正是围绕这一点,进行具体成因的探讨和分析,并提出有效的解决方法。
1汽油发动机设备振动现象与噪声现象简述1.1振动现象与噪声现象的概念从振动现象来讲,是在技术状态下运动过程,也可以看作物体往复运动。
通常,人们将振动现象判定为消极的技术因素,主要是由于其会给机械设备内部的组件带来更大的磨损、疲劳,从而导致机械设备可用寿命缩短。
但是,振动也有一定的应用价值,如振动研磨加工技术、振动消除内应力技术、振动筛选加工技术等。
对于噪声而言,物理学中将其定义为物体在无规则运动中产生的声音,这些声音往往会给人们生活、学习、生产和工作带来不良影响,甚至会在人们接收重要声音或信息时带来干扰。
1.2汽油发动机振动现象与噪声现象的主观评价对于汽车驾驶者、使用者而言,汽车发动机产生的振动和噪声与使用者的主观认知具有一定相关性。
不同驾驶者在使用汽油发动机时,往往会对设备运行带来的振动和噪声具有不同的喜好程度。
例如,部分汽油发动机使用者更倾向于运动型交通工具,追求较为激烈的驾驶行为,这些使用者期望发动机能够在运行时产生较大轰鸣声。
同时,也有汽油发动机的使用者更倾向于安静的驾驶环境,这部分使用者则希望发动机能在驾驶中产生较小的声音。
1.3汽油发动机振动现象与噪声现象的客观评价在对发动机振动和噪声进行客观分析、评价时,应当注重以下几方面:汽车行驶中底板传来的声音、车椅给人体带来的振动、汽车方向盘给驾驶人带来的振动、能够传递给乘客或驾驶人的声音、座椅轨道部件振动等。
第3章发动机表面振动与辐射噪声关系的系统研究所谓发动机噪声除了进、排气噪声和风扇噪声外,主要是指由发动机外表面辐射出来的噪声,而辐射噪声与发动机表面结构振动有着密切的关系。
系统地研究发动机表面振动与辐射噪声之间的关系,对于发动机噪声源预测和降低辐射噪声有着极其重要的意义。
3.1内燃机的表面振动结构的表面振动和辐射噪声之间的关系非常复杂,通常无法确定。
通过对噪声和单源振动测定的比较研究可知,大约有50%没有确切的关系。
声场环境的影响、声的传播方向、结构振动的频率和相位的不均匀性,以及精确的数学模型极为复杂等因素导致精确的解析分析不可能实现。
随机因素的影响和影响因素的随机性使得研究人员转而采用统计分析的方法来完成对振动和噪声辐射之间关系的研究[77-81]。
发动机结构振动可用其模态振型来表示,发动机结构振动的模态振型是由发动机设计所决定的,发动机质量分布、刚度和阻尼决定了其模态频率及其各阶模态之间的频率间隔。
柴油机是一种结构复杂、变工况运行的动力机械。
柴油机的表面振动特性决定了其辐射噪声特性。
为此,作者对一典型的直列柴油机-CY6102BZQ型柴油机的表面振动进行了实验测试与研究。
实验框图如下:实验仪器如下:测点布置如下:图3-1 发动机表面法向振动速度测点布置图测试结果如下:图3-2机体表面各层法向平均振动速度均方根值图3-3其它附件表面平均法向振动速度均方根值图3-4 不同工况下全部测点总的平均振动速度均方根值由以上试验结果可知,发动机表面各部位的平均振动速度的模式比例基本保持相同,但其振幅随发动机转速升高而增大。
这说明,发动机外表面各部位的振动功率大小比例分布基本保持恒定,如果知道了各部位(部件)的表面积,就可预测发动机表面各部件对幅射噪声贡献的大小。
这也是表面振动速度法进行噪声源识别的基本原理。
ISVR 对一直列六缸柴油机做了同样的试验,得出了同样的结论。
只不过他们测试的是表面振动加速度级。
航空发动机振动与噪声控制技术航空发动机是飞机的核心动力装置,在飞行中发挥着至关重要的作用。
然而,航空发动机振动与噪声问题一直以来都是航空工程师们面临的重要挑战。
因此,航空发动机振动与噪声控制技术的研究与应用显得尤为重要。
本文将介绍航空发动机振动与噪声控制技术的现状,并探讨未来的发展方向。
一、航空发动机振动控制技术1.主动振动控制技术主动振动控制技术是一种通过主动干预系统来减小振动的技术手段。
通过感知发动机的振动信号,系统可以产生相反的力或振动信号以抵消本身的振动,从而使发动机运行更加平稳。
主动振动控制技术采用了传感器、执行器和控制器等组成的系统,可以实现振动的实时监测和控制,大大降低了发动机振动对飞机的影响。
2.被动振动控制技术被动振动控制技术是一种利用增加质量或刚度的方法来降低发动机振动的技术手段。
通过在发动机结构上增加质量或刚度,可以改变发动机的固有频率,从而减小振动响应。
被动振动控制技术通常采用质量块、弹簧和减振器等装置来实现。
二、航空发动机噪声控制技术1.消声技术消声技术是一种通过改变声波传播的路径和方式来降低噪声的技术手段。
航空发动机噪声主要来自于排气流和机械振动,通过在发动机周围安装消声壁、消声管等装置,可以有效地吸收和分散噪声能量,从而降低噪声的传播。
2.隔声技术隔声技术是一种通过增加隔离层来阻挡噪声传播的技术手段。
航空发动机噪声不仅会传播到飞机内部,还会对周围环境造成干扰。
通过在飞机内部和外部增加隔音材料,可以有效地隔离噪声的传播,提高飞机的噪声防护性能。
三、航空发动机振动与噪声控制技术的发展趋势随着航空工业的高速发展,航空发动机振动与噪声控制技术也在不断进步与创新。
未来,航空发动机振动与噪声控制技术的发展主要集中在以下几个方向:1.智能化控制技术随着人工智能技术的迅猛发展,航空发动机振动与噪声控制技术也将朝着智能化方向发展。
智能化控制技术可以实现对振动和噪声的智能化感知和控制,提高控制系统的精确度和稳定性。
航空发动机的振动与噪声分析一、引言航空发动机是飞机的核心装备,因此其性能的稳定性和可靠性对于保障飞机的安全和运营至关重要。
然而,航空发动机在运行过程中会产生各种各样的振动和噪声,这些振动和噪声会对发动机和飞机的其他部位造成损害,影响飞机的安全性和使用寿命。
因此,对航空发动机的振动和噪声进行深入的分析和研究,对于提高发动机和飞机的性能和可靠性,有着重要的意义。
二、航空发动机振动的来源和影响(一)航空发动机振动的来源航空发动机振动主要来自于以下几个方面:1.气动力振动:由于流体在发动机内部的流动引起振动,例如气动力脉动、稳定振荡和涡激振荡等。
2.机械振动:由于发动机旋转部件的不平衡、偏心和失衡等原因引起的机械振动,例如旋转不平衡、转子动力学振动和齿轮传动振动等。
3.热振动:由于温度的变化引起的热膨胀和热应力等原因引起的振动。
4.控制振动:由于主要机构和辅助机构的振动控制不良、稳定性不足和调节不当等原因引起的。
(二)航空发动机振动的影响航空发动机振动的影响主要有以下几个方面:1.机械疲劳:振动是发动机疲劳和损坏的主要原因,长期的振动会引起旋转部件的疲劳裂纹和损伤。
2.噪声:振动会产生噪声,并通过外观结构传递到飞机的其他部位,影响飞机的安全性和使用寿命。
3.不良的舒适性:振动会影响机组人员和乘客的舒适性,同时也会影响飞行人员的工作效率和对发动机的观察能力。
4.其他方面:航空发动机振动还可能影响发动机的整体性能,例如燃油消耗、电力输出和环境污染等。
三、航空发动机噪声的来源和影响(一)航空发动机噪声的来源航空发动机噪声主要来自于以下几个方面:1.气体流动噪声:由于气体流动过程中产生的噪声。
2.旋转部件噪声:由于旋转部件的摩擦声和其他噪声引起。
3.内燃机噪声:由于内燃机原理产生的噪声,例如火花塞爆炸和燃烧噪声等。
4.排气噪声:由于排气过程中产生的噪声。
(二)航空发动机噪声的影响航空发动机噪声的影响主要有以下几个方面:1.人员健康:长期处于高噪声环境下可能会对人们的健康产生影响,例如失聪等。
发电机噪音解决方法首先,发电机噪音主要来自发动机的振动和排气系统的噪声。
因此,可以采取以下几种方法来减少振动和噪声:1.使用减震设备:在安装发电机时,可以使用减震垫或减震脚来减少机器的振动传输到地面或周围建筑物,从而降低噪音水平。
2.定期维护发动机:保持发动机的良好工作状态可以降低振动和噪音。
定期更换机油、清洁空气滤清器、调整或更换松动的零件等方法可以帮助维持发动机的正常运转。
3.使用消音器:在排气系统上安装消音器可以有效减少发动机排放过程中产生的噪音。
消音器的优质材料和专业设计也能大大降低噪音水平。
其次,通过优化设备的运行环境和采取一些周围控制措施,也可以帮助减少发电机噪音:1.隔离发电机运行区域:尽可能将发电机放置在与居住区、办公区等噪音敏感区域相隔离的地方。
合理规划发电机布局,选择开放的区域可以将噪音分散,减少对周围环境的干扰。
2.建造隔音墙:在发电机周围建造隔音墙或使用音屏障材料,可以有效地阻隔噪音的传播。
而且一些专门设计的隔音材料(如隔音砖、隔音板等)在吸收和消化声音方面效果显著。
3.使用消声罩:在发电机的周围安装消声罩可以有效地隔离噪音。
这些消声罩可以根据具体的需要选择,可以是固定的罩子,也可以是活动的罩子,以便在需要时进行维护和检修。
最后,通过合理的管理和使用方法,也可以减少发电机噪音的产生和传播:1.定期检查和维护:定期对发电机进行检查、维护和保养,确保其处于良好的工作状态。
定期更换磨损和老化的零部件,可以减少噪音的产生。
2.合理使用:试图减少发电机的负荷,避免长时间高负荷运行。
根据实际需求,选择恰当的发电机容量,避免性能浪费。
3.噪音监测:在关键地点设置噪音监测设备,监测发电机产生的噪音水平。
及时采取措施减少噪音,确保不超过法定噪音标准。
总之,发电机噪音问题的解决需要综合考虑发动机本身的振动和噪声、设备的环境和周围控制措施、设备的运行管理以及周围的噪音监测等因素。
通过合理的设计和管理,可以减少发电机噪音的产生和传播,使环境更加安静舒适。
水轮发动机的振动与噪声控制技术改进水轮发动机作为一种重要的发电设备,因其运行时产生的振动与噪声问题,一直是工程师们不断努力改进的焦点。
振动与噪声的产生不仅降低了机器的效率,还可能对周围环境和工作人员的身体健康带来不利影响。
因此,改进水轮发动机的振动与噪声控制技术,对提高其工作效率、延长使用寿命并保障环境和人员健康具有重要意义。
本文将从水轮发动机振动与噪声的产生原因、现有技术控制手段和技术改进方向这三个方面展开论述。
振动与噪声的产生原因水轮发动机在运行时产生的振动与噪声主要源于以下几个方面:1. 水流不稳定:当水轮机的水流受到外界干扰或水质不佳时,会导致水流不稳定,产生压力脉动,从而引起水轮的振动与噪声。
2. 结构共振:水轮机自身的结构共振现象,尤其是在高速运转时,容易导致机械结构的振动,从而引发噪音。
3. 不平衡质量:水轮机转子的不平衡质量,如叶片质量分布不均匀或转子动平衡不良等问题,会引起振动与噪声的产生。
4. 摩擦与磨损:水轮机在运行时摩擦与磨损也是振动与噪声的产生源,尤其在机械零部件不得不接触的情况下,振动与噪声问题更加突出。
现有技术控制手段为了控制水轮机振动与噪声问题,工程师们目前已经采用了多种技术手段:1. 结构优化:通过对水轮机结构的优化设计,降低结构共振的发生概率,减少机械振动与噪声的产生。
2. 润滑技术改进:采用先进的润滑技术,减少水轮机摩擦与磨损,从根源上减少振动与噪声的产生。
3. 动平衡技术:采用精密的动平衡技术,减小水轮机转子不平衡质量,从而降低振动与噪声水平。
技术改进方向针对水轮发动机振动与噪声控制技术的现状,未来的技术改进方向可以从以下几个方面展开:1. 新材料应用:研发轻质高强度的新材料,用于水轮机的关键部件,如叶片和转子,有利于减少结构共振、改善动态平衡,从而减小振动与噪声。
2. 智能控制系统:引入智能控制系统,利用先进的传感器和控制算法,实时监测水轮机的振动与噪声状态,实现自动调节和优化运行参数。
712023/10·汽车维修与保养◆文/山东 焦建刚汽车发动机噪声与振动故障的诊断与检测(二)⑦辅机皮带传动噪声多楔V形皮带传动系统广泛应用于发动机的辅机的传动之中,如图14所示。
由图14(a)可知,发动机曲轴前端皮带轮1(CRK)通过皮带拖动水泵2(W/P)、涨紧器3(TEN)、发电机4(ALT)、惰轮5(IDR)、动力转向泵6(P/S)和空调7(A/C)等辅机。
当带轮不对中或皮带打滑时,有可能产生不对中噪声或打滑噪声,这两种噪声往往较明显,而又因为在发动机前端而易于向外辐射,所以必须非常重视。
图14 辅机皮带传动系统涨紧器涨紧力调节不当,过松时,容易出现皮带打滑噪声,尤其是在液力助力转向系统工作时,随方向盘转动至极限位置,尖锐的皮带打滑声加剧;夜晚,当打开大灯远近光,发电机负荷增大时,皮带打滑声音也一样加剧。
皮带轮V型槽在雨季容易被雨水污染、锈蚀,车辆过水后,停放一段时间后,启动发动机后,往往容易出现较大皮带噪声,清除皮带及皮带轮槽内的锈蚀,可以解决这类异常噪声问题。
当噪声由发动机室内传出时,为确定是否为辅机皮带及其皮带轮轴承噪声所致,可以采用WD40高效矽质润滑剂向发动机辅机皮带喷洒的方式检查,如声音减弱或消失,说明噪声由辅机皮带及带轮发出;如噪声不变,且声音类似“嗡嗡嗡”或“吭吭吭”声,则可以逐一拆下辅机皮带进行检查,如异响消失,说明向助力泵、空调压缩机等。
⑧轴承噪声轴承本身噪声并不大,但它对整机的支承刚度和固有频率有较大影响。
轴承的振动又导致轴系的共振而产生噪声。
轴承中滑动轴承的噪声比滚动轴承小。
对于滑动轴承,当轴承间隙增大时,油膜压力和轴承的轴心轨迹将发生较大的变化,会促使机体振动加剧,噪声增大。
当轴承间隙增大30μm时发动机噪声会增大3dB。
曲轴主轴承数目对噪声影响很大,当四缸机主轴承由5支轴承改为3支轴承时,噪声增加了2~3dB。
对于滚动轴承,等轴承受到径向载荷时,滚动体和套圈将产生弹性变形。
发动机运转时,燃烧噪声,机械噪声和空气动力噪声是主要噪声源。
通常把燃烧时气缸压力通过活塞、连杆、曲轴、主轴承传至机体,以及通过气缸盖等引起发动机结构表面振动而辐射出来的这部分噪声,称为燃烧噪声。
发动机的燃烧噪声,是在气缸中产生的。
燃烧过程中,气缸内的压力波冲击燃烧室壁,气体自身产生的振动,这种振动及辐射噪声呈高频特性。
气缸内压力在一个工作循环内呈周期变化,激起气缸内部机件的振动,其频率与发动机转速有关,通过发动机机体向外辐射噪声,这种振动及辐射噪声呈低频特性。
其强弱程度,取决于压力增长率及最高压力增长率的持续时间。
发动机的机械噪声,是指在气体压力和惯性力的作用下,使运动部件产生冲击和振动而激发的噪声。
主要有活塞敲击噪声、供油系噪声、配气机构噪声、正时系统噪声、辅机系统噪声、轴承噪声、不平衡惯性力引起的机体振动和噪声等。
发动机工作时,由于冲击、摩擦、旋转不均匀和不平衡力作用等原因,激起零部件的机械振动而产生噪声。
特别是当激振力频率与零部件的固有频率相一致时,会引起激烈的共振和噪声。
发动机的机械噪声随转速的提高而迅速增加。
空气动力噪声,是气体流动(如周期性进气、排气)或物体在空气中运动,空气与物体撞击,引起空气产生的涡流,或者由于空气发生压力突变,形成空气扰动与膨胀(如高压气体向空气中喷射)等而产生的噪声。
一般说来,空气动力噪声是直接向大气辐射的。
主要分成进气噪声、排气噪声和风扇噪声。
汽车噪音改善材料和方法:
1、发动机噪,路噪,胎噪都属于结构噪音,它的主要产生是震动,最合理的解决办法就是制震。
加入减振板配合吸音垫,能很好解决路噪和胎噪。
弓I擎噪这个问题我们应理性去看待,引擎声的大小随发动机转速的不同而产生程度不同的噪音,它没有一个恒定的标准,但是,引擎的转速是由车辆行驶状态和驾驶人员操控的。
对引擎的声音除了驾驶人员的控制外,汽车隔音工程还能再进一步的改善,具体施工部分如下:(1)引
擎盖的施工能延缓前盖板因温度过高而掉漆,并能减少发动机噪音通过上盖传出的噪音。
(2)挡火墙内外部分施工可改善引擎发动后低频音的传入。
施工后引擎声变得更加纯净,驾驶人员会有更好的操纵感。
如果要引擎声有较明显的改善,施工部分是比较复杂的,具有一定高难度的作业,具体施工部分与步骤有以下几点:①拆开仪表台,完全处理挡火墙内部②卸下发动机,完全处理档火墙外部这个施工对引擎噪音的减少
效果是比较明显的,但是施工过程可能会对车体原有设备造成改变和影响,笔者一般不建议对此部分进行施工操作,对于引擎声应理性善待,不应过分追求引擎声的控制,让引擎发挥它应有的动力感。
2、路噪和胎噪是因为轮胎和路面摩擦产生震动和噪音,所以减震是最好的方法,用减振板或专用减振板和吸音垫及车门密封条对叶子板和车地板及车门进行全面施工可以从减震、吸音、隔音三个源头改善胎噪和路噪。
3、风噪是因为风的压力超过车门的密封抗阻力而形成,所以加强密封阻力是最直接最根本的解决方法,车门密封条和内心密封条就能很好解决这一问题。
1、曲柄连杆机构主要由缸体、活塞环、连杆、曲轴和飞轮等组成。
缸体上部为汽缸、下部为曲轴箱。
活塞位于汽缸内。
活塞环用来填充汽缸与活塞之间的间隙,防止汽缸内的气体泄漏到曲轴箱内。
曲轴安装于曲轴箱内。
飞轮固定于曲轴后端,伸出到发动机缸体之外,负责对外输出动力。
连杆用来连接活塞与曲轴,负责传递两者之间的动力与运动。
汽车发动机是多缸发动机,活塞与连杆的数目与缸数相同,但曲轴只有一根。
2、配气机构该机构主要由凸轮轴、气门及气门传动件组成。
每一个汽缸都有一个进气门和排气门,分别位于进、排气道口,负责封闭和开放进、排气道。
凸轮轴通过正时齿轮或者齿型皮带由曲轴驱动而转动,通过气门传动组件定时将气门打开,将新鲜液体充入汽缸或者将燃烧后的废气排除汽缸。
3、汽油机燃料供给系统主要由空气滤清器、化油器(或者燃油喷射装置)、进气管、排气管、消声器、汽油泵和汽油箱组成。
主要功用是将汽油雾化、蒸发后,与空气混合成不同浓度的可燃混合气充入汽缸,供燃烧使用。
同时,将燃烧后的废气排除汽缸。
进入汽缸内的混合气量由驾驶员通过加速踏板控制,以满足发动机不同负荷的需要。
4、柴油机燃料供给系统主要由空气滤清器、进气
管、排气管、消声器、柴油箱、输油泵、喷油器等组成。
通过空气滤清器和进气管进入汽缸内部的是空气。
柴油箱内的柴油被油泵抽出并进入喷油泵,经喷油泵加压后,通过喷油器直接以雾状喷入汽缸燃烧室内。
柴油在燃烧室内完成蒸发、混合后自燃。
燃烧后的废气则由排气管排出汽缸。
驾驶员通过加速踏板根据发动机负荷的大小,控制每次喷入汽缸的柴油量。
5、点火系统点火系统为汽油机独有,由蓄电池、点火开关、分电器总成、点火线
圈、高压线和火花塞组成。
火花塞位于汽缸燃烧室。
该系统的主要作用是使火花塞按时产生电火花,将汽缸内的可燃混合气点燃而做功。
柴油机的燃烧方式为自燃(压燃),不设点火系。
6、冷却与润滑系统冷却系与润滑系负
责保护发动机正常工作,使发动机有一个较长的使用寿命。
冷却系主要由水泵、散热器、风扇、水套和节温器等组成,负责使发动机有一个合适的工作温度。
润滑系由机油泵、机油滤清器、主油道和油底壳组成,在发动机上起润滑、冷却、清洁和密封等作用。
7、起动系统主要由蓄电池、起动控制与传动机构和起动机(马达)等组成,
用来起动发动机,使其投入运转。
岌动机的抿动与噪声控制坯理,发动机的振咼与嗓声降低岌动机噪声是汽车嗓声控制怡重点;笈动机是产生振动和柴声的根淋。
发动机的嗓再杲由烯懈烧,酉己气机枸、正时齿轮及活塞的敲击噪芦等合成的。
女寸机的脸11吕噪古降忙泠动厂哇古帛汽车嗓走芹希的車事左訓J焊产匕旅罰柏噪古的根沥4洽动机的噪声是由燃斗燃烧,配气机构、正时齿电及活基的敲击嗓声等合成的。
(1)发动机本体嗓声
降f氐发动机本体Q热声就要改造振源不萨源,包話用有限元法竽方法分析设计发动机』选用柔和的燃烧工作过程,提高机■体的结构刚度/采用严密的配合间隙,降低汽缸盖噪声。
例如在;螞壳上増设抑强筋和横隔板,決提高油底壳的冈iLt,;咸少扳动噪声。
另外,给发动机涂P且尼也S L个有效的办法。
陌尼材科能把动能精变成热能:■进行阻尼处浬的原理就是将一种旳尼材料与零件结合戌一体来消耗振动能量*它有以下几种结构;自由粗尼层菇构、间隔自由阻尼层结构、约束咀尼层结构和间隔约束阻尼层结枸。
它的采用明显地祠少了共振的幅度,加快了自由抿动的衰赢降低各个零件的传振■加,增扣了零件在临界频率I人±的輻振能力*
目前,已有一些飆的专冢设计了一种发动机主动幅竟系亂用于涵少发动机振訓加|]降低噪声的目的°(2)逆气嗓声
进气噪声是发动机的王要嗓声源之一:系发动机的空气动力噪声,随岌动机转速的提高而増確*非増压式发动机的进气噪声主要成分包括周期性压力脉动噪声、涡流噪耳汽缸的突姆霍玆共拆噪主等*増压式柴油机的进气噪再主要耒目増压器的压气机O二冲程发动机的噪再源于罗茨泵。
对此,最有效的万法是采用遊气消芦器。
类型有阻性消芦器(H厘型)、抗性消声器(膨张型、共振型、干涉型和梦孔分散型)和复合型消声器-将碁与空弓滤清器结合起来(即在空滤器上増设共掃誓卬妒材例R323理)就成再最有敢的进气消声器,消声蚩口]超过MdBAo
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