機(jī)械噪聲

各廠礦企業(yè)都有多種機(jī)械噪聲，如沖床的沖壓聲、車床的切削聲、齒輪變速箱噪聲以及金屬的撞擊聲等。

當(dāng)機(jī)器的零部件受到諸如撞擊力、摩擦力、交變機(jī)械力或電磁力等的作用時(shí)，這些部件就會形成一個(gè)振

動系統(tǒng)，并向空間輻射噪聲。這些機(jī)械的振動部分，如外殼、軸桿、機(jī)架等，都可看成是機(jī)械性噪聲源。

機(jī)械部件振動強(qiáng)度與交變作用力的大小成正比，還與作用力的交變頻率有關(guān)。當(dāng)作用力的交變頻率趨于

機(jī)械的共振頻率時(shí)，則振動增強(qiáng)；若交變頻率等于共振頻率時(shí)，機(jī)械部件產(chǎn)生共振，振動強(qiáng)度最大。共

振時(shí)，部件的振動強(qiáng)度與其內(nèi)摩擦阻尼特性有關(guān)，內(nèi)阻大的振動就小，內(nèi)阻小則振動就大。

物體振動會產(chǎn)生輻射噪聲。一般來說，當(dāng)振動物體的表面積尺寸大于聲波波長時(shí)，才能有效地輻射高于這

一頻率的聲波。特別縣尺十較小的機(jī)組不易輻射低頻率噪聲，只有大面積的機(jī)組才既易于輻射低頻率噪聲

又易于粗射直頻案喝聲，例如，較大尺寸的紙盆喇叭其發(fā)聲頻帶就寬（向低頻范圍擴(kuò)展，音質(zhì)就好）減小

機(jī)照不以要的幅板，也是控制機(jī)械噪聲的基本方法之一。

機(jī)械噪聲來源于機(jī)械部件之間的方亦力 這此力的往遞和作用一般分為三類，即撞擊力、周期性作用力和摩

擦力。實(shí)際上機(jī)械部件之間往往同時(shí)且有三種力的作用，只不過是其中某一種力的作用較強(qiáng)或較弱罷了。除

需要對這二種力作田面產(chǎn)生的噪聲進(jìn)行分析外，還需要對其他振動噪聲源進(jìn)行分析研究。

圖片來源網(wǎng)絡(luò)

（1）撞擊噪聲

利用沖擊力做功的機(jī)械會產(chǎn)生較強(qiáng)的撞擊噪聲，如沖床、鍛錘、汽錘和鑿巖機(jī)等機(jī)械在工作時(shí)，每一個(gè)工作循

環(huán)會產(chǎn)生一個(gè)由撞擊引起的脈沖噪聲，稱為撞擊噪聲。鍛錘的撞擊噪聲最強(qiáng)，現(xiàn)以鍛錘為例分析撞擊噪聲。

鍛錘工作時(shí)，其機(jī)械能分為四部分：第一部分做功；第二部分克服各種阻力轉(zhuǎn)化為熱能：第三部分通過地基以固

體聲的形式向四周大地傳播，第四部分則轉(zhuǎn)化為使機(jī)件產(chǎn)生彈性形變的振動能。這種振動能的一部分以聲波形式

向四周空間輻射，形成撞擊噪聲，其發(fā)聲機(jī)制有以下四種：

①撞擊瞬間，由物體間的高速流動空氣所引起的噴射噪聲。

②撞擊瞬間，在錘頭、錘模、鐵砧碰撞面上產(chǎn)生突然形變，以致在該面附近激發(fā)強(qiáng)的壓力脈沖噪聲。

③撞擊瞬間，由于部件表面的形變，在這些部件表面的側(cè)向產(chǎn)生突然的膨脹，形成向外輻射的壓力脈沖噪聲。

④撞擊后引起的受撞部件結(jié)構(gòu)共振所激發(fā)的結(jié)構(gòu)噪聲。

上述四種發(fā)聲機(jī)制中，以結(jié)構(gòu)噪聲影響最強(qiáng)，其輻射噪聲的維持時(shí)間最長，可達(dá)100ms。結(jié)構(gòu)噪聲可用聲級計(jì)的“快”

和“慢”擋測量。撞擊激勵(lì)頻率與撞擊的物理過程有關(guān)，較硬的光滑物體相撞，作用時(shí)間短，作用力大，激勵(lì)的頻帶

寬，激發(fā)物體本征模態(tài)就多，呈寬頻帶撞擊噪聲；較軟的不光滑的物體相撞，則作用時(shí)間長，作用力小，激勵(lì)的頻帶

窄，激發(fā)的模態(tài)少。如冷鍛或空氣錘就比熱鍛輻射較強(qiáng)的撞擊噪聲，且具有較多的頻率成分（向高頻范圍發(fā)展）。另

外三種機(jī)制產(chǎn)生的撞擊噪聲是在撞擊瞬間產(chǎn)生的一次壓力脈沖，其強(qiáng)度很高，在鍛錘附近操作的工人人耳位置的脈沖

聲級高達(dá)155dB（A），但其維持時(shí)間很短，最長不過幾毫秒，所以使用聲級計(jì)“快”“慢”擋根本測量不準(zhǔn)這種噪聲。

如3t鍛錘在熱鍛方鋼時(shí)，以1次/s的速率連續(xù)鍛壓，距鍛壓件1m處測量得到的“脈沖”A聲級為127dR.而“快”擋則僅有

106dB(A)。其他類似的機(jī)械撞擊噪聲，如沖床沖壓聲、鑿巖機(jī)中活塞與鈺桿的撞擊聲、金屬相互撞擊聲等，都是以結(jié)構(gòu)

在撞擊后的鳴響聲為主。所以，降低結(jié)構(gòu)噪聲是控制撞擊噪聲的主要措施。

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