【摘要】： 旋轉(zhuǎn)機(jī)械的發(fā)展有著悠久的歷史，隨著工業(yè)的發(fā)展，其種類和數(shù)量都不斷增多。大量的旋轉(zhuǎn)機(jī)械在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生強(qiáng)烈的噪聲，因而給人們的日常工作和生活帶來許多煩惱。為了降低噪聲，許多研究人員付出了艱辛的努力，經(jīng)過幾十年的研究和實(shí)踐，總結(jié)出許多降低機(jī)械設(shè)備噪聲的理論和成功的經(jīng)驗(yàn)，取得了不少有益的研究成果，許多設(shè)備設(shè)計(jì)制造部門也開辟了噪聲研究的新領(lǐng)域，研制出不少低噪聲機(jī)械產(chǎn)品，促進(jìn)該方向不斷發(fā)展與完善。 結(jié)構(gòu)噪聲是旋轉(zhuǎn)機(jī)械的主要噪聲源之一，尤其是對(duì)于如齒輪箱這類具有封閉殼體的機(jī)械和如振動(dòng)篩這類以振動(dòng)為主要工作方式的機(jī)械，結(jié)構(gòu)振動(dòng)輻射聲能占總聲能的比例甚至可以達(dá)到90～95％，因此不解決結(jié)構(gòu)噪聲問題旋轉(zhuǎn)機(jī)械噪聲就不能得到有效的控制。這方面的研究雖然很多，但多數(shù)研究都是針對(duì)某一具體設(shè)備、某一部件或某一種方法而進(jìn)行的，缺乏整體性、系統(tǒng)性和普遍性。根據(jù)這種情況，本文以旋轉(zhuǎn)機(jī)械結(jié)構(gòu)噪聲為主要對(duì)象，比較系統(tǒng)地對(duì)結(jié)構(gòu)聲輻射的性質(zhì)、聲源識(shí)別方法、結(jié)構(gòu)聲的主要影響因素以及旋轉(zhuǎn)機(jī)械結(jié)構(gòu)噪聲控制的普遍方法進(jìn)行了研究，具體研究內(nèi)容如下： (1)箱形結(jié)構(gòu)聲輻射性質(zhì)的研究。以變速箱為對(duì)象，對(duì)實(shí)際激勵(lì)條件下箱形結(jié)構(gòu)的聲輻射效率進(jìn)行了試驗(yàn)研究，重點(diǎn)考察了這種結(jié)構(gòu)在實(shí)際激勵(lì)下的聲輻射效率同已知的簡單結(jié)構(gòu)聲輻射效率的異同以及激勵(lì)的改變對(duì)輻射效率的影響。通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，總體上變速箱輻射效率隨頻率的變化規(guī)律同簡單構(gòu)件的輻射效率是一致的，但在250Hz以下的低頻區(qū)域，變速箱的輻射效率大大高于任何一個(gè)經(jīng)驗(yàn)公式的計(jì)算結(jié)果；通過換檔試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，激勵(lì)的改變對(duì)輻射效率的影響不很顯著，工程計(jì)算可以不予考慮；對(duì)于變速箱這類三個(gè)方向尺寸差別不大的結(jié)構(gòu)，其輻射性質(zhì)具有平板和球源的雙重特征，輻射效率介于平板和脈動(dòng)球源之間，據(jù)此提出在工程應(yīng)用時(shí)可以取平板和脈動(dòng)球源輻射效率的平均作為此類結(jié)構(gòu)輻射效率的觀點(diǎn)。 (2)復(fù)雜聲場中結(jié)構(gòu)聲源的層次識(shí)別。對(duì)復(fù)雜聲場中結(jié)構(gòu)聲源的識(shí)別方法進(jìn)行丁研究，提出了結(jié)構(gòu)聲源的層次識(shí)別方法，從實(shí)用的角度出發(fā)，重點(diǎn)對(duì)前兩個(gè)層次的具體識(shí)別方法進(jìn)行了研究。針對(duì)有無固定評(píng)價(jià)點(diǎn)兩種情況提出了近場測量修正法、遠(yuǎn)近場綜合模糊識(shí)別法，使聲源識(shí)別的精度明顯提高。根據(jù)表面速度法在工程應(yīng)用中存在的問題提出了頻帶聲壓級(jí)差值法，該方法能快速準(zhǔn)確地確定結(jié)構(gòu)聲在總噪聲中的地位和結(jié)構(gòu)的具體發(fā)聲部位。 (3)旋轉(zhuǎn)機(jī)械結(jié)構(gòu)噪聲控制機(jī)理的研究。在旋轉(zhuǎn)機(jī)械結(jié)構(gòu)噪聲控制方面，根據(jù)旋轉(zhuǎn)機(jī)械的基本特征，建立了旋轉(zhuǎn)機(jī)械結(jié)構(gòu)噪聲分析的簡化模型，基于該模型利用解析與數(shù)值計(jì)算相結(jié)合的方法對(duì)結(jié)構(gòu)噪聲的各種影響因素進(jìn)行了分析，通過計(jì)算分析發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)子與機(jī)體的連接剛度是機(jī)體結(jié)構(gòu)聲的最敏感參數(shù)，同時(shí)各參數(shù)對(duì)結(jié)構(gòu)噪聲的影響具有互補(bǔ)性�；诜治鼋Y(jié)果提出降低旋轉(zhuǎn)機(jī)械結(jié)構(gòu)噪聲的普遍有效方法。最后通過模型試驗(yàn)驗(yàn)證了分析結(jié)果。 大連理工大學(xué)博士學(xué)位論文 摘要 （4）通過振動(dòng)測量結(jié)構(gòu)輻射噪聲及其在產(chǎn)品質(zhì)量評(píng)價(jià)中的應(yīng)用�；诮Y(jié) 構(gòu)表面振動(dòng)速度與結(jié)構(gòu)輻射聲能的關(guān)系，針對(duì)以結(jié)構(gòu)聲為主的機(jī)械產(chǎn)品的現(xiàn) 場噪聲評(píng)價(jià)問題，提出根據(jù)結(jié)構(gòu)表面單點(diǎn)振動(dòng)速度和工作振型來計(jì)算結(jié)構(gòu)輻 射聲能的方法，此法大大加快和簡化了機(jī)械產(chǎn)品現(xiàn)場噪聲檢測的過程。通過 變速箱實(shí)驗(yàn)證明這種方法是可行的。 （5）結(jié)構(gòu)噪聲控制技術(shù)的應(yīng)用——慣性振動(dòng)篩噪聲控制。根據(jù)本文對(duì)于 旋轉(zhuǎn)機(jī)械結(jié)構(gòu)噪聲控制技術(shù)的研究結(jié)果和慣性振動(dòng)篩工作的特殊要求，對(duì)有 關(guān)參數(shù)的選擇進(jìn)行了討論，并通過試驗(yàn)為降低慣性振動(dòng)篩噪聲找到了兩個(gè)新 的方法：即，在軸間相對(duì)運(yùn)動(dòng)要求不高的情況下，可以在激振器（或軸承） 與篩體之間安裝一組減振器，通過適當(dāng)選取減振器參數(shù)，既可以使機(jī)體在工 作頻率附近獲得穩(wěn)定振幅，保證振動(dòng)篩正常工作，又可以使機(jī)體的高頻響應(yīng) 減小，降噪效果顯著；反之，如果軸間相對(duì)運(yùn)動(dòng)精度要求較高，可以采用空 心滾動(dòng)體軸承，在保證滾動(dòng)體強(qiáng)度的條件下也可以獲得較好的降噪效果。盡 管這兩種方法應(yīng)用條件有所不同，但基于同一種基本原理。這兩種方法雖然 只是在振動(dòng)篩上進(jìn)行了試驗(yàn)，同樣也適用于滿足相應(yīng)條件的其它旋轉(zhuǎn)機(jī)械。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2002
【分類號(hào)】：TB535

【引證文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2773244