Список использованных источников
МИНОБРНАУКИ РОССИИ
Санкт-Петербургский государственный
Электротехнический университет
«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)
Кафедра Электроакустики и ультразвуковой техники
Реферат
По дисциплине «Методы технической диагностики»
Тема: Закономерности образования шумов и вибраций в различных машинах и механизмах. Импульсные источники шумов и вибраций механического происхождения.
| Студент гр. 5582 | Кареев П.С. | |
| Преподаватель | Теплякова А.В. |
Санкт-Петербург
2018
ЗАДАНИЕ
На реферат
| Студент Кареев П.С. | ||
| Группа 5582 | ||
| Тема реферата: Закономерности образования шумов и вибраций в различных машинах и механизмах. Импульсные источники шумов и вибраций механического происхождения.
| ||
|
Дата выдачи задания: 12.09.2018 | ||
| Дата сдачи реферата: 08.11.2018 | ||
| Дата защиты реферата: 08.11.2018 | ||
|
| ||
| Студент | Кареев П.С. | |
| Преподаватель | Теплякова А. В. | |
Содержание
| Введение | 4 | |
| Зубчатые передачи Кулачковые механизмы Подшипники | 5 6 6 | |
| Заключение | 8 | |
| Список использованных источников | 9 |
Введение
На ряде производств доминирует шум, обусловленный колебаниями деталей машин и их взаимным перемещением. Он вызывается силовыми воздействиями неуравновешенных вращающихся масс, ударами в сочленениях деталей, стуками в зазорах, движением материалов в трубопроводах, колебаниями деталей машин, обусловленных силами немеханической природы, и т п.
|
|
|
Эти колебания служат причиной как воздушного, так и структурного шума. Поскольку возбуждение механического шума обычно носит ударный характер, а излучающие его конструкции и детали представляют собой распределенные системы с многочисленными резонансными частотами, спектр механического шума занимает широкую область частот. В нем представлены составляющие на указанных резонансных частотах и на частоте ударов и их гармоник.
Наличие высокочастотных составляющих в механическом шуме приводит к тому, что обычно он субъективно очень неприятен. Колебания движущихся деталей передаются корпусу, который меняет спектр колебаний и спектр излучаемого шума. Процесс возникновения механического шума весьма сложен, так как определяющими факторами здесь являются кроме формы, размеров, числа оборотов, типа конструкции, механических свойств материала, способа возбуждения колебаний также состояние поверхностей взаимодействующих тел, в частности трущихся поверхностей, и их смазывание. Расчетным путем определить излучаемое звуковое поле обычно не удается. Применение теории размерностей к расчету механического шума не дает однозначной его оценки.
|
|
|
Зубчатые передачи
Шум зубчатых передач вызывается колебаниями колес и элементов конструкций, сопряженных с ними. Причинами этих колебаний являются взаимное соударение зубьев при входе в зацепление, переменная деформация зубьев, вызванная непостоянством сил, приложенных к ним, кинематические погрешности зубчатых колес, переменные силы трения.
Спектр шума занимает широкою полосу частот, особенно значителен он в диапазоне 2000—5000 Гц. На фоне сплошного спектра имеются дискретные составляющие, основными из которых являются частоты, обусловленные взаимным соударением зубьев, действием ошибок в зацеплении и их гармониками. Составляющие вибрации и шума от деформации зубьев под нагрузкой имеют дискретный характер с основной частотой, равной частоте пересопряжения зубьев.
Колебания возбуждаются также с частотами, определяемыми погрешностями зубчатой пары (перекос осей, отклонение от межцентрового расстояния и т. п.). Зубчатое зацепление представляет собой систему с распределенными параметрами и имеет большое количество собственных частот колебаний. Это приводит к тому, что практически на всех режимах работа зубчатого зацепления сопровождается возникновением колебаний на резонансных частотах. Снижение уровня шума может быть достигнуто снижением величины действующих переменных сил, увеличением механического импеданса в местах воздействия переменных сил, снижением коэффициента передачи звуковых колебаний от мест возникновения к местам излучения, снижением колебательных скоростей за счет улучшения конструкции колеблющегося тела, сокращением поверхности излучения увеличением внутреннего трения материала колес.
|
|
|
В тех же случаях, когда необходимо обеспечить менее шумную работу передачи, для зубчатых колес используются неметаллические материалы (текстолит, древопластики, полиамидные пластмассы).
Кроме рассмотренных ошибок накопления, носящих циклический характер, имеют место так называемые ошибки обката. Одним из способов уменьшения вибрации и шума зубчатых колес является повышение точности их изготовления. Точность изготовления обеспечивается правильным выбором технологического процесса нарезания и довόдочной обработкой венца (притиркой, тонким шлифованием и полированием).
|
|
|
В результате применения этих операций величина циклически действующих ошибок уменьшается, и тем самым значительно снижается шумообразование (на 5—10 дБ). Исключение и снижение циклических ошибок в элементах зацепления зубчатых колес достигаются повышением точности изготовления профиля зубьев и точности основного шага. Снизить вредное влияние циклических ошибок в отдельных случаях можно также слесарной доводкой мест контакта во время испытаний и увеличением подачи масла. Уровень шума снизится, если изготовлять зубья колес максимально упругими за счет высокой коррекции.
Величина циклической ошибки на нарезаемом колесе быстро убывает с ростом числа зубьев делительного колеса станка. Поэтому применяют станки с большим числом зубьев делительного колеса. При работе зубчатого зацепления с размыканием, имеющим место при повышенных скоростях и переменных нагрузках, возникают кратковременные импульсы с широкими спектрами частот, которые способствуют возрастанию уровня шума в отдельных случаях на 10—15 дБ.
Величина этих импульсов и интервалы между ними могут быть переменными. При постоянной частоте вращения увеличение передаваемого момента вдвое приводит к удвоению линейных деформаций и амплитуды колебаний. Излучаемая звуковая мощность пропорциональна квадрату нагрузки. Поэтому шум и вибрация зависят от нагрузки примерно так же, как от частоты вращения. Снижение шума передачи может быть достигнуто уменьшением частоты вращения зубчатых колес. Например, за счет применения двухступенчатых редукторов, уменьшения модуля, изменения числа.
На увеличение уровня шума зубчатых передач существенное влияние оказывают также монтажные и эксплуатационные дефекты. К монтажным дефектам относят повышенные зазоры в подшипниках, перекос осей, невыдержка межцентровых расстояний спариваемых зубчатых колес, неточное центрирование их, износ и режимы смазывания и количество смазочного материала. Изменение передаваемого крутящего момента порождает ударный характер взаимодействия зубьев в зацеплении.
Своевременный и высококачественный ремонт зубчатых передач, при котором зазоры во всех сочленениях доводятся до предусмотренных допусками, необходим для снижения уровня шума и вибрации.
Кулачковые механизмы
Возникновение шума от кулачковых механизмов связано с наличием переменных сил в зоне контакта пары кулачок — ролик, которые вызывают колебания деталей, приводящие к излучению. Возмущающие силы в кулачковых механизмах делятся на силы, вызванные технологическими нагрузками, силы трения инерционные и ударные силы, определяемые кинематикой закона периодического движения кулачка, динамические силы, вызванные неточностью изготовления профиля или деталей кулачкового механизма.
Для уменьшения колебаний и шума кулачковых механизмов следует применять синусоидальные, параболические и полиномиальные законы периодического движения.
Технология изготовления профиля кулачковых механизмов также влияет на их виброакустические характеристики. Колебания, возникающие из-за неровностей профиля кулачка, зависят от технологических режимов обработки, материала ролика и режимов работы механизмов. Наиболее эффективными способами снижения колебаний кулачковых механизмов являются оптимальный режим механической обработки профилей кулачков и введение дополнительных операций, улучшающих качество их поверхности (например, выглаживание); применение материалов для изготовления роликов и кулачков, обладающих демпфирующими свойствами, применение в кулачковых механизмах подшипников качения в качестве роликов, надлежащее проектирование профиля кулачка с целью уменьшения неравномерности движения и ударов.
Подшипники
Интенсивным источником механической вибрации и шума у многих машин являются подшипники качения. Внутренние силы, вызывающие вибрацию подшипников качения, обусловлены допусковыми отклонениями элементов подшипника и монтажных размеров, зависящими от точности, принятой при изготовлении деталей.
Силы возникают от разностенности колец подшипников, овальности и разноразмерности тел качения, волнистости на дорожках качения, радиального и осевого зазоров между телами качения и кольцами, а также зазора в гнездах сепаратора. Однако даже идеально изготовленный подшипник качения подвержен источником колебаний из-за упругих деформаций деталей, проскальзывания тел качения в местах контакта с кольцами, завихрений воздуха, увлекаемого системой качения.
Колебания подшипников качения проявляются в широкой области от десятков до десятков тысяч Гц, наиболее энергоемкие колебания сосредоточены в области, начиная от частоты вращения вала до 3000 Гц. Следует отметить, что изготовленный с высокой точностью подшипник может стать источником интенсивной вибрации и шума, если подшипник будет неправильно установлен. Другой фактор, влияющий на уровень шума от подшипника, — качество его смазывания. Подшипники скольжения значительно менее виброактивны, чем подшипники качения, особенно на высоких частотах.
Основная причина шума, создаваемого подшипниками скольжения, —силы трения между поверхностями подшипника и шейки вала, возникающие в результате неравномерного и неправильного смазывания подшипников. В неправильно смазанных подшипниках возникает контакт поверхностей вала и подшипника и появляется «скрип» в результате скачкообразного движения шейки вала и поверхности опоры.
Средняя частота вращения смазочного материала, примерно равная половине частоты вращения вала, является частотой его прецессии в зазоре подшипника. Совместное действие этой вибрации с вибрацией частоты вращения ротора создаст так называемые резонансные биения.
Проблема снижения шума от подшипников включает три самостоятельные задачи применение подшипников качения с улучшенными шумовыми характеристиками, вибродемпфирование и виброизоляции колебаний передаваемых на корпус машины; создание наиболее благоприятных условий работы подшипников в машине.
Для снижения шума лучше всего применять однорядные радиальные шариковые подшипники; подшипники других типов создают более высокий уровень шума и вибрации. Так, уровень вибрации роликовых подшипников выше, чем у шариковых, на 5 дБ и более.
Шум и вибрация подшипников качения определяются степенью отклонения элементов подшипников от идеальных геометрических форм, величиной радиального зазора между кольцами и телами качения. Это обстоятельство важно при выборе класса точности подшипников и ряда радиального зазора. Грязь и прочие инородные тела в подшипнике и в смазочном материале могут вдавливаться в дорожку качения и привести к увеличению шума.
При выборе типа смазочного материала для малошумных машин целесообразно не применять слишком густой смазочный материал, так как он плохо демпфирует вибрацию тел качения, заполнять масляную камеру на 50%.
Кроме того, следует учитывать, что конструкция подшипника должна позволять заменять смазочный материал с тщательной промывкой следов старого отработанного смазочного материала, смазочный материал должен обеспечивать стабильность своих свойств при консервации и хранении машины до ввода ее в эксплуатацию.
Радикальным средством снижения шума и вибрации подшипников является переход на подшипники скольжения, имеющие уровни шума на 15—20 дБ ниже, чем у подшипников качения, особенно в области высоких частот. Однако для ряда машин использование подшипников скольжения затруднительно по конструктивным и эксплуатационным соображениям.
Заключение
Для снижения шума и вибраций требуются конструктивные, технологические и другие решения, предполагающие совершенствование кинематических схем и разработку современных машин, основанных на новых принципах.
К конструктивным изменениям, направленным на снижение шума в источнике возникновения, относятся изменение жесткостей или масс отдельных элементов; применение звукопоглощающих и звукоизоляционных материалов, вибродемпфированных деталей и узлов.
Список использованных источников
· ТТЦ звукоизоляция\ механический шум
· Асоциация EAM\ анализ шумов механизма
Дата добавления: 2019-01-14; просмотров: 75; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!