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机械设备的噪声分析
作者:wjbf 来源:wj 发布时间:2018-10-17


     机械设备噪声是由于机械设备运转时存在不平衡,机械主轴同心度偏差、各零部件之间尺寸偏差或表面缺陷而相互撞击、摩擦产生的交变机械作用力使设备金属板、轴承、齿轮或其他运动部位发生振动而辐射出噪声的声源称为机械设备噪声源。这里分析各类机械设备噪声源。

1、轴承噪声

    轴承内相对运动的零件之间的摩擦和振动,或者转动部分的不平衡(体现在轴不同心的情况下)、相对运动零件之间的撞击等,都会导致轴承噪声的产生。

2、结构噪声

     机械设备噪声是由于机械振动系统受迫振动和固有振动共同引起的,其中固有振动起了主要的作用,固有振动频率是噪声的主要组成成分,而振动系统的固有振动频率取决于系统的结构特征和参数,所以称为这种噪声为结构噪声。任何机械部件都有它固有的振动方式,不同的振动方式对应于不同的振动频率。振动的方式、频率与部件或物料的物理性质、部件的结构形状和振动的边界条件有关。物料的弹性模量愈大,材料愈粗、厚,则其固有频率愈高;材料的面积愈大,即棒愈长,板面积愈大,则其固有频率愈低。

3、齿轮噪声

     啮合的齿轮对或齿轮组,由于相互碰撞或摩擦可激起齿轮体的振动,这种情况下辐射出来的噪声称为齿轮噪声。 

4、激发噪声

    一般由旋转机械的周期性作用力产生。简单的周期力是由转动轴、飞轮等转动系统的静、动态不平衡所引起的偏心力。这种作用力正比于转动系统的质量和静、动态的合成偏心距,也正比于转动角速度的平方。当转动系统的转速达到其临界转速时,则该系统自身会产生极大的振动,并将振动力传递到与其相连的其他机械部分,激起强烈的噪声。激发噪声会随着机件缝隙的存在、结构刚度不够或摩擦严重而增大。

5、摩擦噪声

物体在一定的作用力下相互接触产生运动时,物体之间产生摩擦,摩擦力以反运动方向在接触面上作用于运动物体,从而激发物体振动而产生噪声。如地铁到站刹车时发出的声音等。摩擦噪声中的主要是摩擦引起物体的张弛振动所激发的噪声,当振动频率与物体的固有振动频率相同时,摩擦噪声将很大。

6、撞击噪声

     因冲击力的作用会使机械产生较强的冲击噪声。如锻锤工作时其机械能分为四部分,一部分做功、第二部分转化为热能、第三部分通过基础以固体声的形式向四周地面传播,第四部分则转化为使机件产生弹性形变的振动能。机件弹性形变振动能的一部分再以声波的形式向四周空间辐射,形成撞击噪声,这种噪声还可以分解为撞击瞬间产生的喷射噪声、压力脉冲噪声和结构噪声。其中以结构噪声产生的影响大,辐射噪声的时间长。

     撞击噪声有以下特征:当撞击发生在较硬的光滑物体之间时,作用时间短,作用力大,则激励的频带宽,激发物体本身振动方式就多,呈宽频带撞击噪声;如果撞击发生在较软的不光滑的物体之间时,作用时间相对较长,作用力小,激励的频带窄,激发的振动方式少。


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