2008年環保工程師專業知識四精選講義(4)
發布時間：2010-01-14 共1頁
1.2 聲源及其特性
復習要求：
1、熟悉聲源及其分類
2、掌握點聲源、線聲源和面聲源的基本特性
一、機械噪聲源
由于機械設備運轉時存在不平衡，各零部件之間因偏差或表面缺陷而相互撞擊、摩擦產生的交變機械作用力使設備金屬板、軸承、齒輪或其他運動部位發生振動而輻射出噪聲的聲源稱為機械噪聲源。機械噪聲源又分為下列幾種。
1、撞擊噪聲
因沖擊力的作用會使機械產生較強的沖擊噪聲。如鍛錘工作時其機械能分為四部分，第一部分做功、第二部分轉化為熱能、第三部分通過基礎以固體聲的形式向四周地面傳播，第四部分則轉化為使機件產生彈性形變的振動能。機件彈性形變振動能的一部分再以聲波的形式向四周空間輻射，形成撞擊噪聲，這種噪聲還可以分解為撞擊瞬間產生的噴射噪聲、壓力脈沖噪聲和結構噪聲。其中以結構噪聲產生的影響最大，輻射噪聲的時間最長。
撞擊噪聲有以下特征：當撞擊發生在較硬的光滑物體之間時，作用時間短，作用力大，則激勵的頻帶寬，激發物體本身振動方式就多，呈寬頻帶撞擊噪聲;如果撞擊發生在較軟的不光滑的物體之間時，作用時間相對較長，作用力小，激勵的頻帶窄，激發的振動方式少。
2、激發噪聲
一般由旋轉機械的周期性作用力產生。最簡單的周期力是由轉動軸、飛輪等轉動系統的靜、動態不平衡所引起的偏心力。這種作用力正比于轉動系統的質量和靜、動態的合成偏心距，也正比于轉動角速度的平方。當轉動系統的轉速達到其臨界轉速時，則該系統自身會產生極大的振動，并將振動力傳遞到與其相連的其他機械部分，激起強烈的噪聲。激發噪聲會隨著機件縫隙的存在、結構剛度不夠或摩擦嚴重而增大。
3、摩擦噪聲
物體在一定的壓力作用下相互接觸并作相對運動時，物體之間產生摩擦，摩擦力以反運動方向在接觸面上作用于運動物體，從而激發物體振動而產生噪聲。如汽車的剎車聲等。
摩擦噪聲中的主要是摩擦引起物體的張弛振動所激發的噪聲，當振動頻率與物體的固有振動頻率相同時，摩擦噪聲將達到最大。
4、結構噪聲
機械噪聲是由于機械振動系統受迫振動和固有振動共同引起的，其中固有振動起了主要的作用，固有振動頻率是噪聲的主要組成成分，而振動系統的固有振動頻率取決于系統的結構特征和參數，所以稱為這種噪聲為結構噪聲。
任何機械部件都有它固有的振動方式，不同的振動方式對應于不同的振動頻率。振動的方式、頻率與部件或物料的物理性質、部件的結構形狀和振動的邊界條件有關。物料的彈性模量愈大，材料愈粗、厚，則其固有頻率愈高;材料的面積愈大，即棒愈長，板面積愈大，則其固有頻率愈低。
5、齒輪噪聲
嚙合的齒輪對或齒輪組，由于相互碰撞或摩擦可激起齒輪體的振動，這種情況下輻射出來的噪聲稱為齒輪噪聲。
6、軸承噪聲
軸承內相對運動的元件之間的摩擦和振動，或者轉動部分的不平衡、相對運動元件之間的撞擊等，都會導致軸承噪聲的產生。
