机械振动在机械工业中的危害与应用

机械振动控制的理论与应用机械振动控制是一门针对机械系统中振动现象进行控制的学问。

机械部件的振动是由于外力作用或自身固有特性引起的，而这些振动不仅会导致工作效率下降，还会对机械部件的寿命造成影响甚至产生寿命断裂。

因此，对于保证机械部件的正常运转，降低能源损失和维护成本，机械振动控制的理论和应用具有极为重要的意义。

机械振动的分类机械振动在工程实践中可以分为自由振动、强迫振动和共振振动三种类型。

自由振动是指机械系统在没有外力作用下，受到初始位移或初始速度的驱动，根据机械部件的固有特性产生的振动现象。

例如，我们可以将一根弹簧挂起，然后将其下端给予位置或速度的初始变动，可以观察到弹簧在不受外力的作用下自发产生的振动。

强制振动是指受到外力作用下的机械系统振动。

例如，可以将弹簧挂在木板上，并不断给予弹簧一个频率相同、振幅固定的外力作用，可以观察到弹簧振幅会在振动中逐渐呈现一个稳定的值。

共振振动是指外力的作用频率与机械部件的固有特性产生共振的振动现象。

例如，我们可以将机械系统的固有频率匹配到一个频率相对应的外力，可以观察到机件的振幅会剧烈增加，这种现象就叫共振。

机械振动控制的方法振动控制的方法可以分为主动振动控制和被动振动控制两类。

主动振动控制是指通过主动力或控制力的作用，改变系统的振动状态来控制机械振动。

这种控制方法需要采用控制器来对振动信号进行分析和控制处理，通过对控制器输出控制信号，对机械系统的振动状态进行主动控制，从而达到稳态或稳定变化的目的。

例如，在振动控制系统中增加主动阻尼器或作用力，通过调节阻尼力或作用力大小与方向，来抵消原有振动从而达到控制振动的效果。

被动振动控制是指通过机械部件或材料的改变来控制机械振动。

这种控制方法不需要控制器等外部力量的介入，而是通过改变机械系统的物理性质或结构来降低机械振动。

例如，在电机叶轮上增加凸缘来消除流体力学振动。

振动控制的方法还可以根据机械振动类型、控制器种类、控制策略等来进行分类。

机械振动在机械工程中的应用成晓(江苏师范大学，江苏连云港 222000)摘要：本文综述了机械振动在机械工程中的应用。

首先分析了机械振动的危害；然后提出了控制或减小振动的主要途径；最后举例说明机械振动在机械工程中的应用。

关键词：机械振动；机械工程；振动筛Mechanical vibration and its applications in mechanicalengineeringCheng Xiao(Jiangsu Normal University ,Jiangsu, Lianyungang 222002)Abstract: This paper intends to elaborate the applications of mechanical vibration in mechanical engineering. Firstly, the reasons of mechanical vibration are analyzed. Secondly, the main methods to control and decrease the vibration are presented in detail. Finally, examples are present to show the application of mechanical vibration in Mechanical EngineeringKeywords: Mechanical vibration; mechanical engineering ; oscillating screen一机械振动机械振动也简称为振动，物理学上是这样给它定义的：物体在平衡位置附近做往复运动的运动。

在现实生活中我们能看到很多机械都是运用机械振动这一学说理论来建造出来的。

比如筛分设备、输送设备、给料设备、粉碎设备等等机械设备都是将理论运用到现实生活中的结果。

机械工业存在的职业危害机械工业是我国重要的支柱产业之一，但是随着生产技术的不断进步，机械工业中也存在着许多职业危害。

职业危害会给从业人员的身体健康带来不可逆转的伤害，甚至会危及生命安全，因此必须高度关注和有效预防。

本文将从机械工业职业危害的来源、危害类型以及预防措施等方面为您进行介绍。

一、职业危害的来源机械工业职业危害的来源主要包括物理、化学、生物、心理等多方面。

1、物理危害物理危害主要指在机械加工或组装过程中，机械产生的物理效应对工人造成的伤害，例如噪声、震动、振动、射击、放电等。

这些物理因素的长期作用，会引起听力损伤，视力受损，心血管疾病等健康问题。

2、化学危害化学危害主要指机械工业中使用的工业化学品对工人造成的伤害。

这些化学品通常具有刺激性、腐蚀性、毒性、致癌性等，例如铅、汞、苯等物质。

长期暴露于这些化学物质的环境中，会致使工人免疫系统受损，造成肝、肺、肾等多个器官的损害，对发展健康状况产生不良影响。

3、生物危害生物危害主要指机械工业中对生物体的伤害，包括病毒、细菌、真菌等微生物。

这些微生物繁殖速度快，有时会成为机械工业传播疾病的媒介，如流感病毒传播等。

4、心理危害心理危害主要指由于工作压力等原因对工人造成的心理伤害。

机械工业通常需要高度重视安全与质量的问题，如果管理不善，将会高度压抑工人的想象力与积极性，致使工人沉迷于工作而导致心理疾病。

二、职业危害的类型机械工业职业危害的类型多种多样，下面我们分别介绍。

1、噪声噪音是机械加工时产生的物理危害之一。

长期在高噪声环境下工作，会引起听力丧失，听力障碍，甚至耳聋。

2、震动震动是指在机械加工中产生的机械振动。

长期在桥梁、船舶等重型设备上工作，会引起全身性疲劳、肌肉疼痛、肢体麻木等症状。

3、射击射击主要指在枪械制造以及军工制造中，由于枪炮声、火花等发出的高压气流和高温火花产生的刺激，会引起耳鸣、耳聋、眼部损伤等病症。

4、放电放电主要指在电子行业中产生的电子放电等危害。

机械振动对设备寿命的影响研究引言：在现代社会中，机械设备被广泛应用于各行各业。

然而，随着设备使用时间的增长，机械振动成为设备运行中一大难题。

机械振动不仅对设备的稳定性和可靠性造成威胁，还对设备的寿命产生重要影响。

本文将就机械振动对设备寿命的影响展开探讨。

一、机械振动的来源机械振动的来源多种多样，可以分为内源性振动和外源性振动。

内源性振动主要由设备本身的不平衡、悬挂系统刚度等因素引起。

外源性振动则是由外界环境、相邻设备等因素导致。

无论是内源性振动还是外源性振动，都会对设备的寿命产生危害。

二、机械振动对设备寿命的影响1. 疲劳破坏机械振动会导致设备疲劳破坏，即设备在振动荷载下循环加载和卸载，经过一段时间后，会发生裂纹、断裂等破坏现象。

长期以往，设备的疲劳寿命会大大减少，导致提前失效。

2. 动态平衡问题机械振动会干扰机械设备的动态平衡，进一步加剧了设备的振动情况。

设备在不平衡状态下运行会导致轴承过载、摩擦增加、轴瓦磨损等问题，加速了设备的寿命损耗。

3. 振动引起的松动现象机械振动容易使设备内部的螺栓松动、连接件磨损以及导致设备内部零部件错位。

这些松动现象会进一步增加设备的振动，造成设备更快地失效。

4. 声学问题机械振动还会引起噪音产生，随着时间的流逝，高频噪音会加速设备部件的磨损，降低设备寿命。

此外，高噪音环境还会对设备操作人员的健康造成负面影响。

三、机械振动的监测与控制为了延长设备的寿命，降低机械振动对设备的影响，需要进行机械振动的监测与控制。

常见的机械振动监测方法包括加速度传感器、速度传感器和位移传感器等。

通过实时监控设备的振动情况，可以及时发现问题并进行调整和修复。

控制机械振动需要从源头入手，对设备进行精确的设计与制造，确保设备结构的合理性和动态平衡的稳定性。

此外，定期进行设备的维护保养也是关键，包括轴承润滑、固定螺栓的检查紧固等，以防止振动引起的松动现象。

四、振动吸收与隔离技术为了进一步降低机械振动对设备的影响，振动吸收与隔离技术被广泛应用。

工程设计中常见的振动危害及防治茅玉泉北方设计研究院050011（石家庄）提要：本文根据工程设计和生产过程中经常遇到或发生的振动问题，分析了其振源特性，阐述了危害建筑结构安全和生产、工作、生活的现状，提出了防振设计和处理振动问题的有效治理措施。

在工程设计中，应充分考虑各类机械设备在生产过程中出现的振动及其危害，以免影响到建筑结构的寿命和安全，影响到精密设备和精密仪器、仪表的加工、计量与检验，影响到人们正常生产、工作和生活的环境。

以往工程设计中曾对振动危害和防治作过许多工作，但由于认识不够或考虑不周，曾发生过许多振动影响问题。

因此，在工程设计中尚需认真地对待这些常见的振动危害，妥善的采取相应的措施加以解决；对生产中存在的振动影响和危害，要及时予以治理，从而确保正常使用。

这是设计中需要解决的一个重要课题。

一、振源分析在工业生产中，经常发生振动影响、恶化环境的有三类振源。

第一类是瞬态性振源。

其中主要有锻锤、水爆清砂、落锤和压力机（冲床）等，这些振源属冲式撞击，振源振动能量很大，其频谱带较宽，影响范围很广。

例如≥750kg 气锤，锤基振幅可达到50～300μm,1～16T锤，锤基振幅可达100～1200 μm；压力机基础振幅可20～400μm。

是发生振动危害最突出的振源。

第二类是稳态性振源。

主要有空压机、振动筛，以及制冷压缩机（冷动机）、发电机、发动机、风机和水泵等，这些振源属有规律周期性反复作用。

其中空压机振动能量较大（60～100/8空压机基础振幅达20～100μm以上），频率较低（5～8HZ），振动衰减较慢，影响范围较广；振动筛直接悬挂支承在结构上，动力影响很大；冷动机、发电机、发动机等振源的振动能量较小，如冷冻机基础振幅只有5～10μm，但频率较高，振动衰减较快，影响范围也较小，但当布置在楼层上时，特别是冷冻机、风机往往因空调需要布置在靠近精密设备，其影响不能忽视。

第三类是随机性振源。

主要有火车、汽车、吊车和车床类，这些振源因受概率支配，其振动过程则假设为平稳的各态历经的随机过程。

机械制造加工业职业危害及预防职业病危害主要有：铸造车间的生产性粉尘;高温及热辐射;有害气体，如熔炼金属与浇铸时可产生一氧化碳;以及噪声、振动等。

锻造车间的高温及热辐射;一氧化碳、二氧化硫有害气体;以及噪声、振动等。

热处理车间的加热炉、盐浴槽可造成高温及热辐射，高频电炉可造成高频电磁场危害。

机加工车间在加工过程中会有金属和矿物性粉尘产生。

装配车间一般有焊接、电镀及喷漆涂装等作业，长期吸入高浓度的电焊粉尘，可发生焊工尘肺;此外，电焊时如不注意眼部防护，可发生电光性眼炎;喷漆时可发生苯、甲苯、二甲苯中毒。

主要措施一是厂房车间的设计布局应符合GBZ1-xx《工业企业设计卫生标准》，防止各工序、工种之间的职业病危害交叉污染。

如铸造工序中的熔炼炉应放在室外或远离人员集中的场所;铆工和电焊、喷漆涂装工序应分开布置等。

二是铸造应选用低游离二氧化硅含量的型砂，并减少手工造型和清砂作业;清砂应采用水爆清砂和水力清砂，安装大功率的通风除尘系统，实行喷雾湿式作业，以降低作业场所空气中的粉尘浓度，工人要佩戴符合国家标准的防尘口罩。

三是对热处理和金属熔炼过程中产生化学毒物的设备，要采取密闭措施或安装局部通风排毒装置;对某些淬火、电镀及喷漆涂装或使用胶粘剂等易产生高浓度有毒有害气体的工作场所，应制定急性职业中毒应急救援预案，设置警示标识，有关作业人员作业时要佩戴防毒面具或防毒口罩等。

四是要做好铸造、锻造中的气锤、空压机，机械加工中的打磨、抛光、冲压、剪板、切割等高强度噪声设备的治理。

对高强度噪声源可采取集中布置的防噪声措施，并设置隔声屏蔽;对空气动力性噪声源应在进气或排气口采取消声处理措施;对集中控制室和岗位操作室应采取隔声和吸声处理措施;作业人员进入噪声强度超过85dB(A)的工作场所，应佩戴防噪声耳塞或耳罩。

五是对铆接、锻压机、型砂捣固机、落砂、清砂等振动设备，应对设备采取减振措施或对作业人员实行轮换操作。

六是对产生高频、微波等射频辐射的设备可采取屏蔽措施以隔离磁场和屏蔽电场;对微波在工作地点的辐射，可采用反射型和吸收型两种屏蔽方法进行屏蔽。

机械加工工业要注意的职业病危害机械加工工业作为一种高风险行业，确实存在一些特定的职业病危害。

以下是机械加工工业要注意的职业病危害的详细分析。

一、机械噪声机械加工工业中常常伴随着高强度的噪声。

长时间暴露在噪声环境下，会引发聋哑或听力下降等职业病。

机械噪声对工人的职业安全、生产效率和工作积极性都会产生负面影响。

二、机械振动机械加工工业中的机械设备通常会产生较大的振动。

长期暴露在机械振动环境下，会引发手臂、手腕、脊柱等部位的振动损伤。

严重的振动损伤可能导致工人肌肉疼痛、麻木、血管病变等症状。

三、化学因素在机械加工工业中，常常使用一些化学品，如切削液、清洗剂等。

这些化学品对工人的皮肤和呼吸系统都有一定的危害。

长期接触这些化学品可能会引发接触性皮炎、呼吸道疾病等职业病。

四、粉尘在机械加工过程中，常常会产生大量的粉尘。

吸入粉尘会对呼吸系统造成危害，引发呼吸道疾病甚至肺部疾病。

特别是金属加工过程中产生的金属粉尘，还可能含有一些有害金属元素，如铅、铬、锰等，对身体健康的危害更大。

五、紧张劳动和刺激性因素机械加工工业的工作强度较大，往往需要进行长时间的操作和重复动作。

这种紧张劳动可能会导致肌肉疲劳、骨骼损伤等。

此外，操作过程中还可能受到一些刺激性因素的影响，如粉尘、化学物质、噪声等，这些因素也会对工人的身体健康产生负面影响。

为了预防和控制机械加工工业的职业病危害，有以下几点建议：一、加强安全教育和培训通过加强对工人的安全教育和培训，提高工人的安全意识和技能，使其能够正确使用个人防护设备，有效减少职业病风险。

二、改进工作环境通过改进机械加工工业的工作环境，减少噪声、振动、化学物质等对工人的危害。

可以采取隔音、隔振、化学防护等技术措施，提高工作环境的安全性。

三、科学组织生产合理安排工人的工作强度和工作时间，避免过度劳累。

尽量避免重复性动作，采取自动化设备和机器人代替一些繁重、危险的工作。

四、加强个人防护对于机械加工工业中存在的各种危害因素，工人应戴好耳塞、防尘口罩、防护手套等个人防护设备，减少暴露在危险环境中的风险。

机械加工自激振动的研究Ξ徐　伟1,雷盛开2(1.广东技术师范学院,广东广州　510655;2.三峡大学职业技术学院,湖北宜昌　447002))摘　要:探讨机械加工中自激振动的产生机理,简述减少自激振动的途径,通过合理选择切削用量,提高工艺系统的抗振性等措施,可取得较好效果。

关键词:机械加工;自激振动;机理;途径中图分类号:TH113.1 文献标识码:A 文章编号:1007-4414(2004)03-0023-02 在机械加工过程中,工艺系统的振动会破坏刀具与工件之间正常的运动轨迹,给机械加工带来较大的危害,具体表现在以下几个方面:①影响加工表面质量,频率低时产生波纹,频率高时产生微观不平度;②降低生产效率,加工中的振动制约了切削用量的提高,严重时甚至使切削不能正常进行;③缩短刀具、机床等的使用寿命;④振动产生的噪声污染了环境。

据统计,机械加工过程中的振动以自激振动为主,约占总数的70%以上。

为了保证零件的加工质量,在机械加工过程中,必须采取相应的工艺措施对自激振动加以控制。

1　产生自激振动的机理[1]切削过程中产生的自激振动是一种频率较高的强烈振动,通常又称为颤振。

对于它的产生机理,虽然从20世纪50年代以来进行了许多研究,但尚无完全成熟的理论,还不能用一种理论来阐明各种状况下的切削(磨削)自激振动。

目前运用较多的主要有再生颤振原理、振型耦合颤振原理两种系统理论。

1.1　再生颤振原理(1)再生颤振现象的产生在稳定的切削过程中,由于偶然的扰动(材料的硬疵点,加工余量不均匀,或其他原因的冲击等),工艺系统会产生1次自由振动,并在加工表面上留下相应的振纹。

当工件转至下1转时,由于切削到重叠部分的振纹使切削厚度发生改变,引起切削力的变化,使系统再一次振动,并在本转加工表面上产生新的振纹,这个振纹又会影响到下一圈的切削,从而造成持续的振动。

这种后续切削中重复再生的振动,形成了再生颤振。

由此可见,再生颤振来源于切削厚度改变所引起的动态切削力,但并非动态切削力存在就一定会导致再生颤振,这还要取决于工艺系统的各种组合条件。

机械加工工业要注意如下职业病危害机械加工工业是一种高风险的工作环境，工人长时间接触机械设备和材料，容易受到职业病危害。

下面，我将详细介绍机械加工工业要注意的一些职业病危害。

一、噪声职业病危害机械加工工业中常见噪声过大的情况，例如机床运行时的机械声、冷却液中气泡爆裂时的声音等都会对工人的听力造成损害。

长期暴露在高噪声环境下，工人易受到严重的噪声职业病危害，如噪声性听力损失、耳鸣、睡眠障碍等。

因此，在机械加工工业中，应采取有效措施降低噪声，如安装隔音设备、选择低噪声的机械设备、加装吸音材料等，同时，工人也应配戴合适的防护装备，如耳塞、耳罩等。

二、粉尘职业病危害机械加工工业中，金属加工、石材加工、塑料加工等过程中产生的大量粉尘对工人的呼吸系统和皮肤造成危害。

金属粉尘中的重金属、石材粉尘中的二氧化硅等对工人的身体健康造成直接的影响。

长期暴露在粉尘环境中，工人易受到慢性呼吸道疾病、皮肤病等职业病危害。

因此，机械加工工业中需要采取有效措施，如提供良好的通风设备、合理选择加工工艺、戴好防尘口罩等，减少粉尘的产生和工人的接触。

三、化学物质职业病危害机械加工工业中使用的润滑油、冷却液、清洗剂等化学物质都会对工人的健康造成危害。

这些化学物质中的有害成分，如溶剂、重金属等，对工人的呼吸系统、皮肤、肝脏、神经系统等造成危害。

长期暴露在这些化学物质的环境中，工人易受到慢性中毒、过敏、皮肤病等职业病危害。

因此，在机械加工工业中，应选择低毒性的化学物质，提供合适的个人防护设备，如手套、面罩等，加强工人的健康监护和教育，确保工人正确使用化学物质。

四、机械伤害职业病危害机械加工工业中，操作机械设备时存在危险因素，如锋利的刀具、旋转的机械部件等，容易导致工人受到机械伤害。

这些伤害包括切割伤、碰撞伤、压伤、挤压伤等。

为了保护工人的安全和健康，机械加工工业中应加强安全培训，严格遵守操作规程，提供安全防护设备，如安全帽、手套、护目镜等。

振动的危害及预防措施什么是振动在日常生活和工作中，振动是一种常见的自然现象，指物体在运动时所表现出的往返运动。

振动有很多形式，例如机械振动、声振动、低频振动、高频振动等等。

在工业生产中，机械振动是最为常见的一种，它是由于机器设备运转时，机器内部各种元件的振动引起的。

机械振动根据振动幅度和频率，它的影响因素是复杂的。

振动的危害振动是有害的，它可以引起许多不良影响，例如：1. 对人体的危害振动会引起人体的疲劳感、头晕、恶心、失眠等不适。

长时间的接触振动，还会对人体的内脏器官和神经系统造成影响，如影响肝、脾、肾和心脏的功能，影响视力和听力等，严重的甚至会导致骨关节疾病和牙齿松动。

振动对人的危害主要包含以下几方面：（1）手臂振动综合症：手臂振动综合征是工人的一种病，是因为反复使用振动工具而引起的。

手臂振动综合征的主要症状是手麻、疼痛和肌肉无力。

严重的情况下会出现冷却和麻痹等问题。

（2）跌落伤害：振动会导致人的失衡和支撑力不足，进而导致人深度和平面的跌倒，同时也会引起其他的缺陷。

（3）内耳损伤：高强度振动可以引起人的内耳损伤，从而影响听力功能，严重的情况下会影响人的平衡控制。

2. 对机器设备的危害长期的振动会对机器设备的正常工作产生影响，特别是那些需要保证高精度加工的机器设备。

振动会引起很多机械部件的异常震动，进而导致机器设备的磨损累积。

严重的情况下，机器设备可能出现断裂、脱离和损坏等情况，需要进行及时的维修和更换。

振动的预防措施为了避免振动所带来的种种危害，人们需要采取相应的预防措施。

以下列举了一些常见的预防措施：1. 机器设备的维护和保养当机器设备使用一段时间后，需要及时的维持保养，定期地清洗机器设备以去除机油、灰尘和其它杂质。

在使用过程中发现机器出现异响、震荡，马上停机检查排除故障。

对于出现磨损、损坏等问题的机器部件，及时进行更换和维修。

2. 使用专业防振器材现在市场上有很多适用于不同振动环境的防振器材，如特种橡胶减振垫、金属防振器、板弹簧等等。