2008年环保工程师专业知识四精选讲义(4)

　　1.2 声源及其特性

　　复习要求：

　　1、熟悉声源及其分类

　　2、掌握点声源、线声源和面声源的基本特性

　　一、机械噪声源

　　由于机械设备运转时存在不平衡，各零部件之间因偏差或表面缺陷而相互撞击、摩擦产生的交变机械作用力使设备金属板、轴承、齿轮或其他运动部位发生振动而辐射出噪声的声源称为机械噪声源。机械噪声源又分为下列几种。

　　1、撞击噪声

　　因冲击力的作用会使机械产生较强的冲击噪声。如锻锤工作时其机械能分为四部分，第一部分做功、第二部分转化为热能、第三部分通过基础以固体声的形式向四周地面传播，第四部分则转化为使机件产生弹性形变的振动能。机件弹性形变振动能的一部分再以声波的形式向四周空间辐射，形成撞击噪声，这种噪声还可以分解为撞击瞬间产生的喷射噪声、压力脉冲噪声和结构噪声。其中以结构噪声产生的影响最大，辐射噪声的时间最长。

　　撞击噪声有以下特征：当撞击发生在较硬的光滑物体之间时，作用时间短，作用力大，则激励的频带宽，激发物体本身振动方式就多，呈宽频带撞击噪声;如果撞击发生在较软的不光滑的物体之间时，作用时间相对较长，作用力小，激励的频带窄，激发的振动方式少。

　　2、激发噪声

　　一般由旋转机械的周期性作用力产生。最简单的周期力是由转动轴、飞轮等转动系统的静、动态不平衡所引起的偏心力。这种作用力正比于转动系统的质量和静、动态的合成偏心距，也正比于转动角速度的平方。当转动系统的转速达到其临界转速时，则该系统自身会产生极大的振动，并将振动力传递到与其相连的其他机械部分，激起强烈的噪声。激发噪声会随着机件缝隙的存在、结构刚度不够或摩擦严重而增大。

　　3、摩擦噪声

　　物体在一定的压力作用下相互接触并作相对运动时，物体之间产生摩擦，摩擦力以反运动方向在接触面上作用于运动物体，从而激发物体振动而产生噪声。如汽车的刹车声等。

　　摩擦噪声中的主要是摩擦引起物体的张弛振动所激发的噪声，当振动频率与物体的固有振动频率相同时，摩擦噪声将达到最大。

　　4、结构噪声

　　机械噪声是由于机械振动系统受迫振动和固有振动共同引起的，其中固有振动起了主要的作用，固有振动频率是噪声的主要组成成分，而振动系统的固有振动频率取决于系统的结构特征和参数，所以称为这种噪声为结构噪声。

　　任何机械部件都有它固有的振动方式，不同的振动方式对应于不同的振动频率。振动的方式、频率与部件或物料的物理性质、部件的结构形状和振动的边界条件有关。物料的弹性模量愈大，材料愈粗、厚，则其固有频率愈高;材料的面积愈大，即棒愈长，板面积愈大，则其固有频率愈低。

　　5、齿轮噪声

　　啮合的齿轮对或齿轮组，由于相互碰撞或摩擦可激起齿轮体的振动，这种情况下辐射出来的噪声称为齿轮噪声。

　　6、轴承噪声

　　轴承内相对运动的元件之间的摩擦和振动，或者转动部分的不平衡、相对运动元件之间的撞击等，都会导致轴承噪声的产生。

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