機械設備及其部件在運轉和能量傳遞過程中產生振動而輻射的雜訊。

  雜訊的產生 機械雜訊是伴隨著機械振動而產生的,主要有以下幾種:

  ① 回轉運動平衡失調引起振動而輻射的雜訊。振動和雜訊的強弱同回轉體不平衡的狀況、接觸面的凹凸不平等因素有關,振動和雜訊的峰值頻率同回轉運動的轉速密切相關。回轉運動體為各類機械的能量傳遞或作功的主要部件。如馬達、蒸汽汽渦輪機的轉子是將電能、蒸汽能轉換為動能的部件;各種螺旋槳、葉輪,以及切割、鉆孔、攪拌等工具作用於工件的部分是使機械動能作功的主要部件。機械處於回轉運動不平衡的狀態下會產生強烈的噪聲。此外,機械在振動狀態下運轉,會造成各部件的松動;如果回轉運動的不平衡轉動慣量和機械發生共振(稱為回轉運動的危險轉速),還會造成機械的嚴重損壞。

  ② 往復運動慣性力沖擊引起振動而輻射的噪聲。最常見的往復運動有汽缸的活塞、曲柄軸的組合運動,刨床、磨床的刀具的切削運動等。往復運動產生不協調可以導致沖擊和振動,因而輻射噪聲。

  ③ 撞擊引起振動而輻射的噪聲。常見的有打樁、破碎、球磨、振搗等機械撞擊。

  ④ 接觸摩擦引起振動而輻射的噪聲。各種機械都有傳遞動能、變換轉速、變換運動形式和方向的部件,最常見的是齒輪。齒輪在旋轉時產生摩擦,摩擦產生的振動和噪聲的大小,同齒輪嚙合是否良好有關。軸承和滾珠軸承在運轉時也產生接觸摩擦而引起振動,振動的大小同摩擦表面的光潔度和滾珠的圓度有關。

  ⑤ 振動傳遞引起機架、機罩、機座、基礎、管道等振動而輻射的噪聲。有的振動源雖然本身並不輻射強噪聲,但把振動傳遞給質量輕、輻射面積大或連接松動的部件,卻可以產生較強的噪聲。

  各種機械設備運轉時引起的振動特性是不同的,因而不同機械輻射的噪聲的大小和頻譜特性也就不同。機械工作狀態改變瞭,噪聲特性也要隨之改變。各類機械噪聲級的分佈情況如表:

各類機械噪聲級的分佈情況(在操作位置)

  一般機件撞擊或摩擦產生的噪聲呈中、高頻特性,如織佈機、電鋸、球磨機等;空氣錘撞擊鍛錘基礎,由於基礎質量較大,產生的噪聲呈低頻特性。

  噪聲的控制 對機械各部分的噪聲(聲級、頻譜、指向性等),必須進行準確的測量和分析,查明噪聲的來源和產生的原因,以便設法控制。主要控制措施有:①在機械設計、加工和安裝時,要提高回轉運動部件的動平衡精度,保證往復運動部件的協調,以減小機械的共振。②采用減振和阻尼措施以減少運轉部件的振動。如用減振合金和高分子合成材料制造機械中振動強烈的部件(或以片、環、塞等粘貼於機件表面)。這些材料內耗一般在10-3以上,比一般金屬材料能消耗更多的振動能量,從而減少噪聲的輻射。③選用合理的齒輪結構和軸承構造,提高加工精度,減低接觸和摩擦噪聲。在圓柱齒輪中,斜齒輪噪聲比正齒輪噪聲低5分貝左右;人字齒輪比正齒輪低10分貝左右。在傘齒輪中,直線傘齒的噪聲最高,螺旋齒次之,雙曲線傘齒最低。④采取緩沖措施,避免振動部件與機殼或其他容易輻射噪聲的部件直接接觸,采用軟接頭連接管道,可以降低撞擊引起的噪聲。⑤綜合采用隔聲、吸聲、隔振的措施,以降低機械設備的噪聲輻射。