浅析减振降噪在机械设计中的应用

浅析减振降噪在机械设计中的应用

黄旭红

黄旭红

豫北转向系统（新乡）有限公司河南新乡453000

摘要：机械设备的运行当中，若要确保运行的质量必须做好机械设备的防振降噪工作，最大限度地消除机械设备振动噪声，才可以保证机械设备正常的运行。为做好机械设备防振降噪工作，机械设计中可采用一系列的控制措施，如吸声技术、隔振技术、隔声技术、消声装置等，还可根据实际情况联合应用多种噪声控制技术，以求达到最好的防振降噪效果。本文对浅析减振降噪在机械设计中的应用进行分析。

关键词：减振降噪；机械设计；应用

噪声污染是世界上三大污染之一，与大气污染、水污染一样严重影响人们的身心健康。随着经济技术的不断发展，工业生产、建筑施工等方面也越来越趋向于机械化、集约化。在生活生产中，机械设备被广泛运用，机械运行过程不可避免地会产生机械噪声，进而形成一定的噪声污染问题。减少和消除运行的机械设备所产生的噪声一直以来是人们关注的焦点问题。在工程方面，控制运行机械所产生的噪声的方式主要有噪声源的控制和噪声传播途径的控制。在生活中，控制噪声采取的方式主要有消声、隔声、吸声等方式，在一定程度上可以消除机械设备在运行过程中所产生的噪音。

1机械噪声产生的原因及特点

第一，机械噪声产生的原因。根据机械噪声的形态可以将其分为两个种类，分别为空气动力性噪声及机械性噪声两种，机械噪声的产生会受到周边环境因素及自身性能因素的影响。同时机械产品其在实际的运行过程中不可能完全达到理想的运行状态，因此其噪声的产生可以说是一种运行中不可避免的现象，为此在机械噪声的处理中可以采用对其运行结构进行优化设计来减少振动及噪声问题的生成，以此来提升机械的应用质量。第二，机械噪声的特点。第一种，空气动力性噪声。此种机械噪声的生成主要受到周边环境中气流的变化而产生，在机械运行中其运转所造成的气流出现不稳定的情况，包括喷射噪声、涡流噪声、旋转噪声、周期性进排气噪声、燃烧噪声和激波噪声等。第二种，机械性噪声。此类噪声源的产生主要是由于机械运行中其固体部件因振动而出现噪音现象，其表现为固体振动、撞击、转动、摩擦等因素所造成的噪音情况。

2机械设计中对噪声源所采用控制措施

2.1选择噪声较小的机械设备材料

机械设备的材料是机械产生噪音的重要源头之一，因此，在机械设计中，要充分考虑设备材料的各项性能，为了最大程度的降低机械中的噪声，机械设计者要仔细研究材料在使用过程中的各种性能，分析机械材料的力学、物理、化学等性能，在此基础上选择噪声较小的机械材料。在实际的机械设计中，大多会选用一些铁、铜等噪声较小的金属材料，这些材料的运用使得机械设备在抑制振动的过程中逐渐的消耗较小的能量，在慢慢的产生激振力的过程中，构件就会承担扩散声音的载体角色，将噪声扩散到构件物体的表面，就可以更好的实现降低噪声的效果。

2.2合理使用隔振技术

机械振动和噪声属于一种共存关系，机械在振动的过程中必然会产生噪声，然而在实际的生活当中，机械振动是难以消除的，但是却能够通过一些隔振技术来环节机械设备的振动。在工程实践当中，经常会应用隔振技术来降低噪声污染。隔振技术具体而言就是，相关工作人员利用一些弹性元件或者阻尼件将振动源和地基或者需要防振的物体之间进行连接的技术，其中弹簧元件和阻尼元件作用比较关键，能够很好的阻止或者缓解机械振动，降低系统输出振动频率。

2.3对机械设备的结构予以优化

当机械设备处于运行状态的时候，就会有结构噪声产生，这是一种并不会在空气中直接暴露的辐射源。噪声传播的渠道是机械设备的机构。这种噪声在机械设备运行的过程中就会存在。当机械设备转动的过程中，包括齿轮箱和振动筛等等，虽然前者属于是封闭壳体的机械设备，而后者在运行中会必然产生振动效应，其中结构振动所产生的辐射声发生率非常高，在总声能中所占有的比例已经达到了93%左右。这就需要在机械设计中，要对产生结构噪声的机械设备的结构设计予以优化，以更好地将噪声消除。

3减振降噪在机械设计中的具体应用

3.1利用吸声技术控制机械噪声

吸声技术的关键就是选取具有吸声性质的材料，将其充当机械设计材料的一份子，吸声材料具有一定的粘滞性和导热性，当声音进入到材料当中的缝隙时，声波与材料纤维产生振动引发热能，并能以极快的速度消耗殆尽，有效阻止了声音的传播。在机械房的内部以及房屋顶部可以适当的贴一些吸声材料，以此，降低机械房内的噪音，还能有效的避免噪音传播到外界环境中。

3.2隔音技术的应用

隔声技术的关键在于选择使用有隔声特点的材料，让机械设备房间内的噪声被抵挡回去，达到降低噪声的效果。为了提高降低噪声的效果，在机械设计中可以同时结合应用吸声技术与隔声技术，机械设备的筒体位置安装隔声套，隔离开电机、齿轮箱等噪声源。隔离屏和隔离套的应用原理基本相似，均可根据具体操作的隔声需要设计合适的隔声屏，包括固定式或者移动式，进而最大限度地阻挡噪声，防止噪声外泄，对人们生活工作和环境造成影响。

3.3消声装置的应用

机械设备在设计过程中，要对噪音进行消声，并对机械设备中的噪音进行控制，只有这样才能减少其中所包含的噪音。常见的噪音消声技术有主动消声、被动消声这两种，其中的主动消声可以有效的对噪音进行控制，并结合干扰音波将声音消灭。主动消声最常见的消声装置就是消声器。在对机械设备消声时还可以通过进气口噪音、排气口的沿着管道将噪音传播进行控制，从而导致减振降噪效果。

3.4应用隔振技术控制噪声

在机械设备运行中，由于振动而产生的噪声是不可避免的。采用隔振技术可以有效地降低噪声，即在机械设计中，对振动源就可以采用防振动措施，即将需要防止振动的阻尼件以及弹性元件进行连接，采用相应的防御措施可以降低振动幅度，有效地防止噪音产生。对振动进行隔离的方法有很多，包括被动隔振技术和主动隔振技术。被动隔振是要将容易引起振动的物体与振动源之间隔离开来。主动隔振是将振动源与对振动源产生支撑作用的基础隔离开来。从原理的角度而言，隔振系统的构成上来看，是由弹簧和阻尼器所构成。当振动被传入到隔振系统中，弹簧振子和阻尼器都会发挥隔离的作用，由此而使得振动效应逐渐衰减而降低振动的频率，从而起到隔离振动的效果。

结束语：

机械产品的应用大大提高了国家工业机械化和现代化的水平。机械产品振动噪声的污染既影响设备的寿命，又影响工作人员的身体健康，同时也污染了环境。因此，减振降噪任重道远。随着科技水平的发展和科学研究的深入，减振降噪技术已经趋于成熟，如集高阻尼、高强度、高精度于一身的非金属材料的研制;机械零件与构件的结构改进;新型消声器;减振器、隔振器的发明和广泛应用。它涉及到声学、机械振动、材料学等多学科的交叉，在工程实际上有着广泛的应用。相信随着科学技术的进一步发展，减振降噪技术也将被更加广泛的应用。

参考文献：

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