课题2 机械传动中噪声的测量及控制.ppt

模块十 机械传动中的动态测量及控制 模块十 机械传动中的动态测量及控制 模块十 机械传动中的动态测量及控制 1．了解噪声的基本概念。 2．熟悉机械传动中噪声的主要来源。 3．掌握噪声的测量方法，明确噪声的测量位置、测量环境和测量条件。 4．掌握降低机械传动噪声的有效方法。 5．能做好机械噪声的防护措施。 6．能对噪声源与故障源进行识别。 7．能用声级计对机械噪声进行测量。 课题2 机械传动中噪声的测量及控制 学习目标 噪声是一类引起人烦躁或音量过强而危害人体健康的声音。从环境保护的角度讲，凡是妨碍人们正常休息、学习和工作的声音，以及对人们要听的声音产生干扰声音，都属于噪声。从物理学的角度讲，噪声是发声体做无规则振动时发出的声音。 一、噪声的基本概念 1．声压和声压级 声音由物体的振动产生，声波作用于物体上的压力称为声压，其单位是Pa。 用声压级来表示人耳能听到的声音范围就小得多了，只是在0～120dB的范围内。其中0dB表示参考声压级，120dB为最大声压级。 2．响度级及计权网络 人耳对声音的感觉不仅与声音有关，而且还与声音的频率有关。根据人耳的这个特性，引出一个与频率有关的响度级，单位为“方”。 为了使声音的客观量和人耳听觉主观感受近似取得一致，在测量噪声的声级计中设置了A、B、C三种频率计权网络，使所接受的声音按不同程度滤波，以修正仪器频率响应，如图10-2-1所示。 图 10-2-1　计权网络的频率响应 3．声的频谱 为了解某噪声源的噪声特性，就需要详细地分析各个频率成分和相应的强度，称为频谱特性。 为测量和分析方便，把宽广的声波频率范围分成几个频段，称频带或频程。对于每一频带或频程都有上、下两个截止频率，上、下截止频率之差就是频带度，简称带宽。 由上、下截止频率决定的中间区域称为通带。上、下截止频率比为2∶1的频程，称倍频程，每一倍频程的通带称为倍频带。有时为了得到比倍频程更加详细的频谱，也用1/3倍频程，即把一个频率分成3份。目前常用的倍频程和1/3倍频程的频段见表10-2-1。 表 10-2-1　倍频程和1/3倍频程 Hz　 以各倍频程的中心频率为横坐标，以测得的倍频带声压级为纵坐标，就可得出倍频程声压级与中心频率的关系图－频谱图（图10-2-2），就可以对噪声进行频谱分析。 图 10-2-2　频谱图　 二、机械传动中噪声的主要来源和测量 1．机械传动中噪声的主要来源 （1）回转运动平衡失调引起振动产生的噪声，如各种螺旋桨、叶轮，以及钻孔、搅拌等工具作用时产生的噪声。 （2）往复运动惯性力冲击引起振动而产生的噪声。如气缸的活塞、曲柄轴的组合运动，刨床、磨床刀具的切削运动等。 （3）撞击引起振动而辐射的噪声。如打桩、破碎等机械撞击。 （4）接触摩擦引起振动而辐射的噪声。如齿轮在旋转时产生摩擦引起振动而产生噪声。 （5）流体引起的噪声。 （6）振动传递引起机架、机罩、机座、管道等振动而辐射的噪声。 2．机械传动中噪声的测量 （1）噪声测量仪器 噪声测量中最简便、最常用的是便携式声级计。声级计的外形如图10-2-3所示。 图 10-2-3　声级计外形　 声级计一般分普通声级计和精密声级计两种。普通声级计的测量误差约为±3dB，精密声级计约为±1dB。 声压信号经传声器转换为电压信号，通过放大器放大后，经计权网的处理，表头上可显示分贝值。声级计测得的噪声是经具有三种频率的计权网络处理后得到的。 利用声级计的 A、B、C计权网络测得的声级读数，可以粗略地估计所测得噪声的频率特性： 当LA=LB=LC时，噪声在高频段占优势。 当LA＜LB=LC时，噪声在中频段占优势。 当LA＜LB＜LC时，噪声呈低频特性。 （2）机械传动噪声测试的目的和内容 测试的目的是按照有关标准检查机械传动的噪声。测量的内容包括以下两个方面。 1）机械传动噪声声压级的测量。 2）机械传动噪声的频谱分析。 （3）测量方法 1）测量前的仪器准备。以国产ND2型精密声级计为例。 ①电池供电电压检查。 ②仪器使用前的示值校正。 图 10-2-4　活塞发声器外形　 图 10-2-5　仪器示值校正时的旋钮位置　 2）测量条件规定 ①测量环境。 ②测点位置。 ③设备状态。 3）声压级的测量。 4）声级的测量。 5）声音的频谱分析。 三、噪声的测量位置、测量环境和测量条件 1．测量位置 在确定测量位置时，应考虑到近场误差和反射声波的影响。 在噪声测量之前，应了解在具体测试环境下声源的声场特性。 为了避免反射声波的影响，测点要尽量远离反射面，如高墙、大型装置等，一般应距主要反射面2～3m。 2．测量环境 在测量噪声时，会受到周围环境噪声的干扰，导致测量的准确性降低。所以，在现场测量时，应先测定本底噪声。 表 10-2-2　被测噪声源