减振降噪在机械设计中的应用李雪梅

减振降噪在机械设计中的应用李雪梅

李雪梅

（桂林长海发展有限责任公司，广西541001）

摘要：随着社会经济的发展和科学技术的进步，人们物质生活的提高，对于精神世界有了更高的追求，希望在工业生产与机械设计中享受无噪音环境。基于此，本文以机械设计中减振降噪作为研究对象，通过对噪声的来源与分类进行分析，根据实际情况，分别从构建设备的合适材料、优化机械结构、隔振技术等方面详细阐述机械设计中减振降噪的实际应用，从而保证机械设计的质量，与此同时降低噪声带来的污染，带给人们优质的生产与设计环境。

关键词：减振降噪；机械设计；设计应用

引言：

工业生产活动中，企业十分注重对于噪声的有效控制，因为噪声也会造成污染，属于世界三大污染之一，和大气污染与水污染不同，噪声污染会严重影响到人们的身体与心理健康，随着社会经济的发展和科学技术的革新，人们的环保意识上升，对于高质量的机械设计与生产有了新的认识，希望在机械运行中可以尽可能的减轻噪声污染带来的危害，有效控制噪声污染，给人们提供良好的工作环境。

1.噪声的来源与分类

随着经济的发展以及相关工业技术的进步，无论是工业生产还是建筑施工，都开始朝着集约化和自动化的方向发展，特别是大量的机械设备被人们熟知且应用，机械设备在运行的过程中难免会出现噪声，如果噪声超过额定范围就会形成噪声污染，因此，人们会采用消音或者隔音的方式进行噪声控制。噪声的来源主要是机械噪声源，详细划分会有两种情况，第一种是空气动力性噪声，另一种是机械性噪声，其中空气动力性噪声与高速气流、不稳定气流的产生有关，物体之间相互作用也会产生空气动力性噪声，例如喷射、旋转以及燃烧噪声。固体发生震动就是机械性噪声，机械生产中设备在运行的时候，内部各个零件相互摩擦、碰撞也会导致噪声存在，这种情况下噪声具体有齿轮摩擦噪声、周期性作用力噪声、轴承造成以及电磁噪声等。

对于噪声的种类特点，具体如下：（1）如果将机械设计中噪声按照特点划分，有气体扰动噪声、固体振动噪声、液体碰撞噪声和电磁噪声。按照频率划分，如果小于400赫兹属于低频噪声，大于400赫兹，小于1000赫兹，属于中频噪声，如果大于或者等于1000赫兹，就属于高频噪声；（2）如果将噪声按照时间的变化情况进行划分，可以具体分为稳定状态的噪声、非稳定状态的噪声、起伏状态的噪声。脉冲噪声以及间歇噪声等[1]。

2.减振降噪在机械设计中的实际应用

2.1根据机械作业实际情况，选择合适的材料构建设备

机械设计中减振降噪是一项复杂的工作，想要让机械设备在运行的过程中噪声尽可能降低，首先要考虑到设备本身的材料情况，不同材质的材料内阻尼的性能不尽相同，内阻尼的性能可以保湿设备材料遭受激振力的时候，内部分子消耗吸收能量以及抑制构件振动能力情况，因此在工业机械生产活动中选择适当的内阻尼性能可以有效的起到避免噪声过大。建议材料购买人员在购买机械生产材料的时候，要结合材料工艺、力学、物理以及化学性能知识，充分考虑到内阻尼性能情况。购买材料的时候要求材料供应商出示产品合格证书和材料等级证书，材料在入场的时候进行一次抽样噪声检测，如果检测的结果不够理想，立即阻止材料入场和使用，重新购买内阻尼性能良好的机械设备材料。如果材料内阻尼比较小，所消耗振动的能量就会比较少，当机械设备运转时出现激振力的时候，材料表面出现较大噪声，特别是铜铁材质的材料；相反，如果材料内阻尼比较大，当机械设备运行的时候在激振力作用下，分子将振动能量转化成热能，并且在最短时间内进行消耗，从而有效起到降噪的效果，很多时候材料购买人员都会因此选择购买高分子材料。

机械设计过程中对于齿轮的设计，需要根据实际情况考虑转速的要求和旋转的强度，适当的使用非金属材料以及高分子材料，这样的材料可以尽可能的降低噪声带来的污染，内阻尼性能良好，构建良好的机械设计与工业生产环境[2]。

2.2优化机械结构，保证降噪效果

机械设计中减振降噪需要从机械的结构出发，因为结构方面产生的噪声不在空气中存在，而是经过辐射源对机械结构的本身发生的噪声，机械运行过程中出现了机械噪声，影响机械设备的使用寿命，内部结构会受到损害。例如，机械设备中齿轮箱属于封闭的机械壳体，振动筛以振动作为工作的方式，结构性振动辐射噪声占据设备运行的主要部分，机械设计的时候如果想要降低噪声，起到机械设计中减振降噪的效果，就要尽可能的优化设备结构。

建议从齿轮噪声角度入手，由于齿轮噪声是齿轮在运行的时候发生摩擦造成的震动噪声，可以采用代替的方式，利用斜齿轮代替直齿轮，这样齿轮之间的力可以实现均匀传递，减少震动带来的冲击载荷，起到理想的降噪效果。除此之外，还可以根据实际情况减少压力角，也能降低噪声，在机械设计的时候需要设计出合适的齿侧间隙，及时修正齿轮部位构建齿轮，使用合金或者高分子材料进行齿轮设计，这样情况下齿轮内阻尼性能好，有良好的降噪能力。

机械设计中减振降噪还可以从振动筛发生的噪声入手，很多时候人们会在设备上面安装一个减震器来降低噪声带来的污染，保证振动机可以正常工作，降低设备高频响应。还噪声详细分类中，电磁噪声也是带来噪声污染的一种形式，电磁力不平衡状态可以导致一定的机械振动，振动的频率超出额定范围导致噪声出现，变压器，大型电动机是产生电磁噪声主要设备，不管是交流电动机还是直流电动机都会产生电磁噪声，因此，建议改变斜槽转子或者气隙间距，减少噪声带来的危害。

2.3合理应用隔振技术

机械设备在运行的过程中产生振动是必然的结果，实际生产中振动无法避免，因此可以根据实际情况使用适当的隔振技术，有效起到机械设计中减振降噪的作用，设计人员可以在振动源和地基之间，使用具有弹性的元件连接起来，隔绝振动，达到降噪。近日，由沈阳远大装备科技有限公司研发的“负刚度隔振技术”即将亮相2017第三届“中国国际舰船技术与装备展览会暨海军建设论坛”。该项技术为高能密度准零刚度隔振器提供了一个极其紧凑且承载能力大，高效可靠的隔振解决方案。当前，在包装运输、轨道交通、船舶、军工等领域内，某些试验件（如舰载设备、高铁列车零部件等）具有质量重、体积大，且试验条件具有低频、大位移等特点。而常规电磁振动台因频率、位移及传统设计因素的制约，导致这些试验无法正常完成。该产品能以很小的变形承担极大负载，在额定负载下系统刚度接近于零，在大振幅时系统刚度迅速增加，具有很好的抗冲击特性，适合用于轴向安装空间有限的场合。

总结：

总而言之，随着社会经济的发展和科学技术的革新进步，在工业生产和机械设计与制造行业中，人们对于高品质的零件制造有了更高的要求，机械在工程实践中应用的更加普遍，由于噪声带来的污染严重影响着人们的身心健康，危害社会环境，因此，减振降噪在机械设计中的大力应用成为工业关注重点，人们从机械设计入手，选取高品质材料，优化机械结构，使用相应的隔振技术，从而消除或者尽可能降低噪声，保证机械设备正常运行，并朝着绿色生产的方向发展。

参考文献

[1]胡志豪.减振降噪在机械设计中的应用[J].现代经济信息,2017(21):328.

[2]杨磊.减振降噪在机械设计中的应用分析[J].现代工业经济和信息化,2017,7(02):32-33.