液壓系統(tǒng)的振動(dòng)與噪聲

1、鋁箔廠技術(shù)論文液壓系統(tǒng)振動(dòng)與噪聲的分析與對(duì)策作者：關(guān)鋒2005年12月液壓系統(tǒng)振動(dòng)與噪聲的分析與對(duì)策摘要分析了液壓系統(tǒng)振動(dòng)與噪聲的基本原因，同時(shí)對(duì)防止或減小振動(dòng)與噪聲提出了相 應(yīng)對(duì)策。關(guān)鍵詞 液壓系統(tǒng) 振動(dòng)與噪聲 分析與對(duì)策聲音超過70dB便成為噪聲，使人聽起來極不舒服，甚至使人煩燥不安，噪聲作為污染 已經(jīng)日益受到人們的重視。由于液壓系統(tǒng)的振動(dòng)和噪聲本身不可避免，而且近幾年，隨著液 壓技術(shù)向高速、高壓和大功率方向的發(fā)展，液壓系統(tǒng)的噪聲也日趨嚴(yán)重，并且成為妨礙液壓 技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展的因素，因此研究和分析液壓噪聲和振動(dòng)的機(jī)理，從而減少與降低振動(dòng)和燥 聲，并改善液壓系統(tǒng)的性能，有著積極而深遠(yuǎn)的意義。1

2、液壓系統(tǒng)噪聲源在液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中，各元件或部件產(chǎn)生噪聲和傳遞噪聲程度不同，表1列出了液壓元件 或部件產(chǎn)生和傳遞噪聲的名次。表1液壓元（部）件產(chǎn)生和傳遞噪聲名次表元件與部件 名稱液壓泵溢流閥壓力閥/節(jié)流閥方向閥液壓缸油箱管路 產(chǎn)生噪聲的名次1 2 3 4 5 5 5 6傳遞噪聲的名次23 3 4 3 2 1 2注：表中/指的是溢流閥之外的壓力控制閥由于液壓系統(tǒng)的噪聲不只一種，因此最終表現(xiàn)出來的是其合成值，一般來講，液壓系統(tǒng) 的噪聲不外乎機(jī)械噪聲和流體噪聲兩種，下面予以分析說明。1.1產(chǎn)生機(jī)械噪聲的原因及控制方法機(jī)械噪聲是由于零件之間發(fā)生接觸、撞擊和振動(dòng)而引起的?；剞D(zhuǎn)體的不平衡在液壓系統(tǒng)中，電動(dòng)機(jī)、

3、液壓泵和液壓馬達(dá)都以高速回轉(zhuǎn)，如果它們的轉(zhuǎn)動(dòng)部件不平衡， 就會(huì)產(chǎn)生周期性的不平衡力，引起轉(zhuǎn)軸的彎曲振動(dòng)，因而產(chǎn)生噪聲，這種振動(dòng)傳到油箱和管 路時(shí)，發(fā)出很大的聲響，為了控制這種噪聲，應(yīng)對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行精密的動(dòng)平衡實(shí)驗(yàn)，并注意盡量 避開共振區(qū)。電動(dòng)機(jī)噪聲電動(dòng)機(jī)噪聲主要是指機(jī)械噪聲、通風(fēng)噪聲和電磁噪聲。機(jī)械噪聲包括轉(zhuǎn)子不平衡引起的 低頻噪聲，軸承有缺陷和安裝不合適而引起的高頻噪聲以及電動(dòng)機(jī)支架與電動(dòng)機(jī)之間共振所 引起的噪聲?？刂频姆椒ㄊ?，軸承與電動(dòng)機(jī)殼體和電動(dòng)機(jī)軸配合要適當(dāng)，過盈量不可過大或 過小，電動(dòng)機(jī)兩端蓋上的孔應(yīng)同軸；軸承潤(rùn)滑要良好。聯(lián)軸器引起噪聲聯(lián)軸器是液壓泵與電動(dòng)機(jī)之間的連接機(jī)構(gòu)，如果電動(dòng)機(jī)和液

4、壓泵不同軸以致聯(lián)軸器偏 斜，則將產(chǎn)生振動(dòng)與噪聲。因此在安裝時(shí)，兩者應(yīng)保持在最小范圍內(nèi)。1.2產(chǎn)生流體噪聲的原因及控制方法在液壓系統(tǒng)中，流體噪聲占相當(dāng)大的比例。這種噪聲是由于油液的流速、壓力的突然變 化以及氣穴等原因引起的。液壓泵的流體噪聲液壓泵的流體噪聲主要是由泵的壓力、流量的周期性變化以及氣穴現(xiàn)象引起的。在液壓 泵的吸油和壓油循環(huán)中，產(chǎn)生周期性的壓力和流量變化，形成壓力脈動(dòng)，從而引起液壓振動(dòng)， 并經(jīng)出口向整個(gè)系統(tǒng)傳播。同時(shí)液壓回路的管道和閥類將液壓泵的壓力反射，在回路中產(chǎn)生 波動(dòng)，使泵產(chǎn)生共振，發(fā)出噪聲；另一方面，液壓系統(tǒng)中（指開式回路）溶解了大約5%的空 氣。當(dāng)系統(tǒng)中的壓力因某種原因而低于

5、空氣分離壓時(shí)，其中溶解于油中的氣體就迅速地大量 分離出來，形成氣泡，這些氣泡遇到高壓便被壓破，產(chǎn)生較強(qiáng)的液壓沖擊。對(duì)于前者的控制 辦法，設(shè)計(jì)時(shí)齒輪模數(shù)盡量取小，齒數(shù)盡量取多，缺載槽的形狀和尺寸要合理，柱塞泵的柱 塞個(gè)數(shù)應(yīng)為奇數(shù)，最好為79個(gè)，并在進(jìn)、排油配流盤上對(duì)稱開上三角槽，以防柱塞泵的 困油。為防止空氣混入，2降低液壓系統(tǒng)噪聲的措施為減少噪聲，必須對(duì)噪聲源進(jìn)行實(shí)際調(diào)查，測(cè)量分析液壓系統(tǒng)的聲壓級(jí)，進(jìn)行頻率分析， 從而掌握噪聲源的大小及頻率特性，采取相應(yīng)辦法，具體列舉如下：使用低噪聲電機(jī)；并使用彈性聯(lián)軸器，以減少該環(huán)節(jié)引起的振動(dòng)和噪聲；在電動(dòng)機(jī)，液壓泵和液壓閥的安裝面上應(yīng)設(shè)置防振膠墊；盡量用液壓集成塊代替管道，以減少振動(dòng)；用蓄能器和橡膠軟管減少由壓力脈動(dòng)