减振降噪技术在机械设计中的应用

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王春艳

(洛阳职业技术学院,河南 洛阳 471000)

摘 要:噪声是现代社会发展的产物,环境污染越来越受到人们的关注,如何处理噪音污染问题,成为人们关注的焦点。文章对减振降噪技术在机械设计中的应用进行了研究,通过振动控制,改善结构、优化性能,在机械设计的应用基础上解决噪音问题,为安全使用机械设备提供帮助。

关键词:减振降噪技术;机械设计;应用中图分类号:F426.4;TH122 文献标志码:A 文章编号:1672-3872(2019)10-0193-02

——————————————作者简介: 王春艳(1988—),女,河南漯河人,硕士,研究方向:

机械设计及理论。

1 机械噪声的原因和分类

振动和降噪是机械设计过程中非常重要的一部分。要控制噪声传播,减少噪声污染,为人们提供舒适健康的生活和工作环境,保护自然生态环境。机械噪声根据其形状可分为两种类型,即气动噪声和机械噪声。它们受环境因素及其自身因素的影响,实际的机器操作不是很理想。对机械噪声进行处理,可以在机械运行中进行优化设计,减少振动和产生的噪声,提高机械的应用效率。

根据机械噪声的来源,机械噪声可分为机械噪声和空气动力噪声。机械噪声主要由固体振动引起,它是机械操作过程中机械设备各部件之间旋转、碰撞和振动引起的噪声,如摩擦噪声、齿轮噪声、轴承噪声、结构噪声、电磁噪声等。气动噪声主要是由不稳定气流、高速气流与其他气流和物体2)机械噪声源主要是在机械运行中产生的,由于固定部件振动造成了旋转和固定的振动,产生噪声。振动噪声受摩擦和其他因素的影响[2]。

3 机械设计中的噪声控制方法

3.1 选择合适的机械材料

机械设备材料是机械噪音产生的重要因素。机械设计师

必须对材料及其性能进行全面研究,分析机械材料的物理、化学和机械性能,然后选择噪声较小的材料。在机械设计的实际工作中,设计师经常选择铜和铁等金属材料,因为它们噪音低。在长期使用这些材料期间,一些能量被机械装置的振动消耗,并且这些部件充当在产生激励力的过程中传播声音的载体,这样可以使噪声扩散到零件表面,大大降低了机械噪音。机械产品材料的选择需要综合考虑材料的性能,以满足机械要求,在实践和应用中必须考虑是否有降噪,材料的阻尼性能起着重要的作用,在设计的每一个过程中,激振力消耗材料时,具有能量吸收和抑制振动的能力,在加载的同时,更好地发挥阻尼合金的降噪功能[3-5]。3.2 机械结构优化设计

在以振动为主要工作模式的振动筛、齿轮箱等闭式套管机的结构中,振动辐射声占总声能的90%。为了在机械设计中实现有效降噪,必须优化结果,并消除结构中的噪声源,如电磁噪声、齿轮噪声、振动屏噪声、管道噪声、液压泵噪声以

及进气和排气噪声等。通常是通过机械结构改善噪声,尤其是在其运营过程中产生的噪声,这种方法可以改善振动噪声,改变噪声产生的因素,以减少结构噪声,是优化的主要措施。为此,可以用来控制结构的设计过程中的实践,应用合理的机械和结构振动噪声技术,确保结构的科学。

结构噪声不存在于空气中,而是由噪声源通过机械装置本身的机械结构产生的,这在机械操作中是常见的。其不仅会影响机器的性能,还会损坏机械结构,缩短机器的使用寿命。3.3 降低机械设备齿轮操作的噪音

在机械设备运行期间,最常见的噪音来自齿轮操作。齿轮的工作频率不同于齿轮的工作频率,并且齿轮产生的噪音水平也不同。齿轮箱中润滑油的设计参数、加工精度和粘度会影响齿轮运行时产生的噪音水平。在设计机器时,设计者应设计具有一定倾斜度的齿轮。同时,齿轮的冲击力和冲击载荷小,运行过程相对稳定,从而使后齿轮运行时产生的噪音最小化。除了设计齿轮的形状外,确定齿轮压力角也是降低噪音的有效方法。此外,齿轮可以通过设计适当的间隙修剪齿,在操作期间使用润滑剂,以及选择具有更好内部阻尼特性的合金和聚合物材料,从而降低齿轮噪音。

4 控制噪声传播的技术

机械设备在设计阶段需要多种因素的约束,包括技术、资金,在运行时可能会产生一定的噪音,噪音控制效果不理想,要采取降噪措施,减少通信的振动和噪声的分贝。4.1 吸声技术

声音设计技术分为两个部分:一是在设计阶段,在使用的机械和设备组件部分更好地吸声,利用吸声材料的粘度和导热性,在传输中的噪声材料吸声声音间隙中产生的声波振动,通过振动有效降低噪声传播。二是在机械和设备的环境中应用吸声技术,在建筑内部的墙壁和屋顶用吸声材料,进一步降低噪音向外传播。

可以在机械设计中选择具有良好吸声性能的材料,材料通过强大的声波传播的途径吸收声能,吸音材料和隔音材料的结构可以隔音或用作声能传播的屏障。隔音技术通常可互换使用,以获得良好的降噪效果。4.2 消声技术

消声技术可分为主动和被动噪声消除,控制方法相当成熟和普遍。主动噪声控制技术是一项新技术,需要高科技设备,用于抗噪声干扰的来源和早期的声音声波,组合使用是最常见的一种方法。排气管的消声器主要分为电阻消音器、阻尼消音器、阻抗孔排气管和主动消声器,气动噪音控制措施可使气流顺畅通过,有效预防或减少声能的传播。需要指出的是,气动装置的排气管能减小沿管道传播的噪声,电磁噪声的装置的结构和作用不明显。同时,对空气中的噪音,噪声控制中的喷口排气设备可以减少噪音。 (下转第203页)

拧紧数据、返修数据及冷试数据进行统计及分析。由QWX直接采集的数据有1)所有电动拧紧枪拧紧结果(共33个工位);2)曲轴轴向间隙和旋转力矩检测,主油道泄漏检测结果;3)曲轴前、后油封及机油腔泄漏检测结果;4)氦气泄露检测结果;5)总成油道试漏结果;6)总成水道试漏结果;7)缸盖水道和气门气密性测试结果,油道气密性测试结果;8)气门拍打,气门阀座密封性测试(双工位:1.5L&1.8L,2.0L);9)返修区返修结果;10)冷试测量结果。ETS系统接收ERP系统下发生产订单并包括订单BOM,并完成分解和生产计划调整功能(增、删、改)并与ERP系统同步。发动机追溯系统功能图如图2所示。中,开发了很多不经常用的功能,数据库每天需处理的数据量太大,造成成本浪费以及数据处理慢,后续需要去评估并讨论对这些功能的充分利用,这也是未来新生产线设计发动机追溯系统需要去结合工厂实际情况充分考虑评估的,希望对读者有所借鉴。

2 发动机追溯系统的发展趋势

发动机追溯系统是现代发动机装配生产线实现自动化信息化主要手段,它的成功应用可以工厂在生产线上第一时间收集生产、设备、质量信息;准确快速低发现生产线存在效率提升、瓶颈设备等方面的问题、发现缺陷产品,杜绝故障件流出,同时它可以给工程师提供准确的参数数据与报表,并对装配过程效率提升、质量改进及设备管理提供改善依据。与传统的人工数据记录对比,它有比较大的优势,能快速、确切发现问题,降低人工和制造成本。

参考文献:

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[4]许静

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(收稿日期:2019-5-1)

制,但是可以调整频率,降低噪音。研究人员致力于行业研究,并有一个智能有源噪音控制系统,可自动调整噪音的声阻抗频率。通过输入电阻阻止声能,取得很好的效果,压力损失小。空气脉冲期间,施工方便,成本低。风机是一种新的方法和装置,排气流驱动的消声方法使用的是排气管与变量旋转叶轮,随着温度变化有不同的耐磨性,使空气驱动时叶轮的气体有不同的衰减,静音效果好,因为旋转叶轮与气流的能量存储,所以叶轮对气流脉动或暂时的压力不变,脉动气流稳定。

4.3 隔振技术

噪声和振动是不可避免的,在工业实践中使用合适的分离技术,采取防振的弹性元件抑制和隔离噪声,采取主动控制的隔离,隔振对象与源分离的单独的隔振技术是一个重要的组成部分,新材料的应用能改善噪声源,解决衰减控制的问题。

5 结束语

在机械设计中的噪声源的降噪需要考虑各种因素,并结合生成因子和噪声的特点进行适当的机械设计优化。目前,在机械设计中的降噪技术的完善和优化,有更多价值,不同的设计方法可有效提高施工机械的降噪水平。

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(收稿日期:2019-5-12)