减振降噪在机械设计中的应用

减振降噪在机械设计中的应用

吴镇源

浙江大华技术股份有限公司 浙江 杭州 310056

摘要：机械设备的振动与噪声分贝一旦超出正常标准，会对机械本身运行造成影响，形成噪声污染。所以，在机械设计阶段需着重解决这一问题，机械设计是机械设备生产制造的指导性文件，决定着机械投入使用后的各项性能。通过在设计阶段应用减振降噪技术，将振动程度控制在合理的范围内，并在机械结构设计中使用阻尼材料，根据噪声源的类型进行机械结构设计的深化，并且在机械噪声的传播途径上，恰当使用隔声、消声、隔振等技术，达到机械结构设计减振降噪的目的，全面提高机械设计的环保性、经济性与实用性。

关键词：减振降噪；机械设计；应用

引言

机械设备生产率的提高，能够使得整个流程变得更加简单，其重点就是应该分析设备中所考虑到的技术性以及标准化，安全性能够在生产过程中有着更加突出的重点，能对后期的制造进行更好的调整，在科技的持续变革与变革中，重点分析减振降噪在机械设计中的应用具有重要的意义。

1机械设计的特点

以前人工的生产效率不仅低，而且生产的产品质量和精确度无法保证，而现在机械设计及其自动化的应用，保证了产品的精确度，使得相关的工作得到了进一步的完善和发展。它还能更好的辅助人们完成其他的任务，只要通过机械设备的操作，就能达到更好的效果，这样就能完成相关的工作。机械设备自动化的应用给企业带来了更多的收益，我们需要掌握更多相关的专业知识，有效的处理各项内容，合理的安排各项工作的进行。机械设计及其自动化融入了很多技术，有计算机技术、机械工程技术等等相关的内容，它应用的范围也是非常广泛的，我们需要培养高级的工程技术人才才能不断地完善相关的工作，使得相关的工作得到进一步的发展。

2机械设计流程分析

人们首先要进行的工作是造价预算，要做好这项工作，要根据市场的实际需求以及设备的功能来进行造价预算的实现。关于产品的功能来讲，应该设计出更加合理的图纸，与此同时，要在图纸多次进行一些市场调查以及需要确保科学的合理性，只有这样才能够考虑到企业自身的实力以及安全，确保图纸设计的要求与该企业的部门之间呈现相匹配的原则。除了这些，还应该使得制造之前图纸设计部门要与生产部门进行更好的沟通与交流，从而就可以实现后续的生产环节顺利进行。以此来确保设计部门与生产部门之间的沟通更为方便，以防在实际发生问题时造成难以规划的情景，将每一环节环环相扣，只有这样才能够整体的提高制作生产的高效性，有助于企业更加顺利的开展工作。对于设计的图纸来讲，一旦完成了相应的自动化设备制作之后，就需要相对的内容，对图纸进行详细的检查和测试，这一环节既能够找出设备之间所存在的不足，也能够根据图纸的设计与制作生产进行紧密的联系，进行更加详细的验收。在完成验收这一步时，需要将生产的自动化设备运送到实际的工作中心，设备进入现场之后，应该马上对设备进行安装与调试，能够保证设备在工作中正常运行，符合现场的实际需求，从而进行更好的加工与处理。上述流程完成后，要对设备进行再一次的检验，同时，要保证工作的开展时，能够有着详细的记录，并且在调试以及指导方面都能够与实际情况进行一致，在设备进入市场之后，还要根据实际运行的情况确保设备的顺利进行，要对相应的问题进行检查和维修，从而确保设备在保证人员安全的前提下高效运行。

3减振降噪在机械设计中的应用

3.1消声装置设计

噪声的消声方式主要有以下两种：一种是主动消声，主要应用在高精尖设备上；另一种是被动消声，该技术成熟度较高，在机械设计消声中应用较多。其中消声装置较为常见，该装置阻挡噪声效果好，同时不会对气体流动造成影响，但是应用较为局限，一般适用于机械管道噪声的消除，或者是安装在排气口位置进行消音，不能用于其他噪声的消除。消音器主体结构为进口管和出口管，主要用于机械设备的气流降噪。比如空调回风管道、冷却塔的风口等，以及拥有柴油发动机设备的废气排放口等。在高精尖机械设备上，采用的是自适应被动共鸣板消声器，例如在核潜艇上的应用，虽然为被动消声，却可进行频率的调整，实现降噪的目标。目前，基于噪声的频率调整，已经出现了智能降噪系统，在系统中输入抗性声能，主动进行噪声的消除。除了消声器之外，还有几种应用较多的消声设备：

（1）消声坑，在机械设计中应用的经济性好，使用简单方便，降低压力损失，可有效消除噪声；（2）消声百叶扇，在机械进气和排气过程中，促进叶轮旋转实现变阻消音。叶轮在气流的作用下旋转，使进气或排气流动产生不同的阻尼，并且叶轮在旋转过程中积累气流能量，然后对流经气流进行抽吸，维持气流的稳定流动，避免气流相互冲击产生噪声。

3.2隔振设计

机械设备在运行过程中难免振动，由振动产生的噪声可使用隔振技术进行处理。在机械设计中，针对机械振动噪声源，可将其与地基连接，或者是将振动噪声源与接触构件之间使用隔振装置进行连接。一是使用弹性元件处理以减弱振动，达到降噪的目的；二是使用阻尼件进行连接，构建振动噪声隔离屏障。隔离振动分为以下两种，一种是主动隔振，将振动源与其支撑隔离；另一种是被动隔离，是在防振部位设置隔振系统，将振源隔离。隔振系统由弹簧与阻尼器构成，建立振源与被隔离对象之间的降噪屏障，以消除和降低噪声。隔振技术在机械设计中应用广泛，例如在轿车中联合应用主动与被动隔振技术，在启动轿车发动机后，发动机形成扭转振动，设置悬置隔振系统，将振动减弱后传递出去。在轿车行驶过程中，地面不平引起轿车振动，该振动导致发动机共振，影响到发动机的正常运行，使用该系统将发动机与车身进行隔离，消减这些振动力，实现主动隔振，避免振动噪声的同时，减少振动对发动机的损坏。此外，阻尼材料可用于隔振系统中，降低机械的共振幅度，使机械结构受到冲击后快速恢复原状，并且减少机械振动的噪声辐射，达到抑制共振、减少噪声的效果。

3.3吸声与隔声材料设计

吸声材料使用吸声技术制作，噪声在经过吸声材料过程中，材料中的细小纤维发生振动，吸收噪声并转换为热能。隔声材料主要是阻挡噪声的传播，材料内部为隔声结构，具有很好的降噪效果。在机械噪声传播途径的控制设计方面，联合使用吸声与隔声材料，实现双重的降噪效果。比如，在钢球磨煤机中的应用，可以采用以下方法：一是在煤机筒体上设计多层吸声与隔声材料，降低筒体的噪声；二是设计一个隔声罩，将煤机与外部隔离，阻断噪声辐射；三是使用隔声与吸声材料制作降噪屏障，在距离噪声源较远的位置，使用吸声屏障，主要是因为吸声材料为吸声处理，针对直达噪声的处理效果不佳。而在操作者与噪声源较近的情况下，噪声辐射的为直达声，使用隔声屏障，其对于直达声处理效果良好。如果距离较远，操作者主要受反射声的影响，应使用吸声屏障进行降噪。

结束语

在机械设备设计阶段采用减振降噪措施，对噪声源及噪声传播途径加以控制，增强机械设计消声、隔声、吸声的作用，提前预防机械振动与空气动力噪声，形成对机械设备运行阶段的振动及噪声的良好控制，强化机械设计的减振降噪效果，保证机械设备投入使用后的安全可靠。

参考文献

[1]孙晨曦.减振降噪技术在机械设计中的应用思考[J].市场调查信息：综合版，2021(3)：135.

[2]田永军，孙爽，张翔宇，等.金刚石圆锯片振动与噪声机理及其减振降噪技术研究综述[J].机械设计，2020，37(3)：1-13.

[3]张仕炜.机械设计中减振降噪的应用探讨[J].南方农机，2018，49(19)：196.