減振降噪在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用初探

劉剛+楊世黃+邱佳龍+葉畢彬

摘 要：對(duì)減震降噪技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行研究，能夠有效提高機(jī)械設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)質(zhì)量。基于此，本文將對(duì)機(jī)械噪音的控制措施進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹，并對(duì)減振降噪在技術(shù)機(jī)械設(shè)計(jì)中應(yīng)用進(jìn)行研究，其中主要包括吸聲技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用、隔聲技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用、隔振技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用以及消聲裝置在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用四方面內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：減振降噪；機(jī)械設(shè)計(jì)；吸聲技術(shù)

前言：隨著時(shí)代的發(fā)展，機(jī)械設(shè)備逐漸走進(jìn)人們的生活，為人們生活提供一定便利條件的同時(shí)，也對(duì)人們的正常生活產(chǎn)生了一定的影響。其中主要影響因素就是機(jī)械設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行中產(chǎn)生的噪音。為了避免這種現(xiàn)象的發(fā)生，就要從根源上對(duì)噪音的產(chǎn)生進(jìn)行控制，同時(shí)在機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)的過(guò)程中利用減震降噪技術(shù)，進(jìn)一步降低噪音的產(chǎn)生。這種方式能夠在保證機(jī)械設(shè)計(jì)質(zhì)量的同時(shí)，為人們提供一個(gè)舒適的生活環(huán)境。

一、機(jī)械噪音源的控制措施

在對(duì)機(jī)械噪音源進(jìn)行控制的過(guò)程中，主要采用的控制方法為以下兩種：

第一，合理選擇機(jī)械材料。導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)噪音傳播的原因主要是設(shè)備材料中的內(nèi)阻尼性能，內(nèi)組尼性能的高低，直接決定著機(jī)械設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生噪音的大小，因此有關(guān)人員在選擇機(jī)械設(shè)備材料的過(guò)程中，要對(duì)材料的內(nèi)組尼性能進(jìn)行重點(diǎn)選擇。內(nèi)阻尼性能較高的材料，能夠?qū)C(jī)械設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的震動(dòng)能量進(jìn)行消耗和吸收，降低機(jī)械設(shè)備中震動(dòng)能量的產(chǎn)生，進(jìn)而達(dá)到降低噪音源的目的。另外，在機(jī)械設(shè)備運(yùn)行的過(guò)程中，要對(duì)機(jī)械設(shè)備激振力進(jìn)行有效控制，一旦其中的機(jī)械設(shè)備激振力過(guò)高，就會(huì)對(duì)機(jī)械設(shè)備的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定的影響，進(jìn)而造成激振力在機(jī)械設(shè)備的表面進(jìn)行傳播，形成噪音。而如果機(jī)械設(shè)備中的材料阻尼性能較高，則機(jī)械設(shè)備的整個(gè)抗震效果就會(huì)增強(qiáng)，降低激振力的傳播范圍，最終達(dá)到控制噪音產(chǎn)生的效果。

第二，對(duì)機(jī)械設(shè)備的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行中出現(xiàn)噪音的主要原因是機(jī)械設(shè)備中齒輪的運(yùn)動(dòng)，在機(jī)械設(shè)備運(yùn)行的過(guò)程中，部分齒輪會(huì)產(chǎn)生一定的噪音，如果不對(duì)這種現(xiàn)象進(jìn)行及時(shí)控制，就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)齒輪出現(xiàn)振動(dòng)的現(xiàn)象。當(dāng)齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)速度達(dá)到一定數(shù)值之后，不僅僅是齒輪，機(jī)械設(shè)備中的震動(dòng)頻率以及固有頻率都會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化，最終形成噪音，要想從根本上解決這一問(wèn)題，可以從以下幾點(diǎn)入手。第一，將機(jī)械設(shè)備中的齒輪進(jìn)行更換，將直齒輪更換為斜齒輪，這種方式能保證齒輪始終在一個(gè)相對(duì)平穩(wěn)的狀態(tài)運(yùn)行，降低發(fā)生振動(dòng)的概率。第二，提高機(jī)械設(shè)備的負(fù)載能力，同時(shí)降低機(jī)械設(shè)備中的齒輪壓力。第三，對(duì)齒輪之間的連接縫隙進(jìn)行處理，這種方式能夠降低機(jī)械設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中齒輪縫隙振動(dòng)產(chǎn)生的噪音。

二、減震降噪技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

（一）吸聲技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

吸聲技術(shù)主要指的是利用吸聲材料對(duì)機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的震動(dòng)進(jìn)行處理，當(dāng)機(jī)械設(shè)備中的噪音進(jìn)入吸聲材料之間的縫隙之后，由于吸聲材料具有較強(qiáng)的導(dǎo)熱性、粘滯性，噪音會(huì)與吸聲材料產(chǎn)生相互作用，吸聲材料中的纖維會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)，這時(shí)吸聲材料中的導(dǎo)熱性會(huì)將聲波轉(zhuǎn)換為熱能，避免聲波在空氣中繼續(xù)傳播。吸聲技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中可以將吸聲材料放置在機(jī)械設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的廠房中，或者安裝在屋頂上，這種方式能夠?qū)C(jī)械設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的噪音進(jìn)行充分吸收，同時(shí)還能夠避免噪音向外部傳播。由此可以看出，吸聲技術(shù)主要是通過(guò)在機(jī)械設(shè)備周圍安裝吸聲材料的方式進(jìn)行，通常情況下不與機(jī)械設(shè)備直接接觸。

（二）隔聲技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

隔聲技術(shù)主要指的是利用隔聲材料或者材料中的隔聲性能對(duì)噪音進(jìn)行阻隔，通常情況下，要想達(dá)到較高的噪音處理效果，就要將吸聲技術(shù)以及隔聲技術(shù)綜合應(yīng)用。例如，在機(jī)械設(shè)備的筒體上安裝隔聲套，隔聲套采用的制作材料是復(fù)合材料，該種材料具有較強(qiáng)的耐熱性以及阻尼性。機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中由于振動(dòng)會(huì)產(chǎn)生一定的熱量，復(fù)合材料耐熱性會(huì)降低機(jī)械設(shè)備中的運(yùn)行熱量，同時(shí)其中的阻尼性會(huì)降低噪音的傳播，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械設(shè)備噪音的整體控制。另外，還可以利用隔聲罩，將機(jī)械設(shè)備中的齒輪、機(jī)箱以及容易出現(xiàn)噪音的部位進(jìn)行隔離，使其在一個(gè)相對(duì)較小、較為封閉的環(huán)境中運(yùn)行，這種方式能夠降低噪音的傳播速度。除此之外，隔聲屏也能夠?qū)υ胍舻膫鞑ギa(chǎn)生阻礙作用，隔聲屏主要分為活動(dòng)式以及固定式，使用者根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇。隔聲屏主要是利用對(duì)噪音源進(jìn)行阻擋的方式進(jìn)行降噪，此過(guò)程中降低噪音的分貝以及傳播速度，最終達(dá)到控制噪音的效果[1]。

（三）隔振技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

機(jī)械設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行中是因?yàn)檎駝?dòng)引起的噪音，因此要想從根本上消除噪音，就要降低機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的震動(dòng)，而隔振技術(shù)的應(yīng)用能夠有效實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。例如，在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)的過(guò)程中，需要對(duì)機(jī)械設(shè)備中的振動(dòng)源采取隔振措施，將阻尼件以及震動(dòng)元件相互連接，這種方式能夠降低震動(dòng)產(chǎn)生的噪音分貝。隔振技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中主要分為主動(dòng)隔振技術(shù)以及被動(dòng)隔振技術(shù)，其中，主動(dòng)隔振技術(shù)應(yīng)用的原理是將振動(dòng)源與支撐振動(dòng)源的原件相互隔離，被動(dòng)隔振技術(shù)是將震動(dòng)源與容易發(fā)生震動(dòng)的物體相互隔離，以上兩種方式都能夠起到隔離震動(dòng)的效果。隔振系統(tǒng)主要由彈簧以及阻尼器兩部分構(gòu)成，當(dāng)噪音傳輸?shù)礁粽裣到y(tǒng)中，彈簧以及阻尼器會(huì)對(duì)震動(dòng)源進(jìn)行充分隔離，降低震動(dòng)的頻率，最終達(dá)到降振的效果。由此可以看出，在機(jī)械設(shè)計(jì)中利用隔振技術(shù)，能夠?qū)φ駝?dòng)源進(jìn)行有效控制的同時(shí)，阻礙振動(dòng)聲波的傳播效果，進(jìn)而到達(dá)降低噪音的目的。

結(jié)論：綜上所述，隨著人們對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的要求逐漸提高，如何對(duì)機(jī)械設(shè)備中產(chǎn)生的噪音進(jìn)行有效控制，成為有關(guān)人員關(guān)注的重點(diǎn)問(wèn)題。本文通過(guò)對(duì)減震降噪技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)其進(jìn)行研究，能夠有效提高機(jī)械設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)質(zhì)量，同時(shí)降低機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的噪音。由此可以看出，減震降噪技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行研究，能夠?yàn)榻窈髾C(jī)械設(shè)計(jì)的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊磊.減振降噪在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用分析[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化，2017，7（02）：32-33.

[2]陳思源.減振降噪在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2016（12）：9-10.