噪聲來源于振動，解決好了振動問題，噪聲問題也會迎刃而解，所以本文表面是探討振動和噪聲兩個問題，其實是同一個問題。

 

振動的兩個基本指標(biāo)是振幅和頻率，解決振動問題，就圍繞著這兩個概念展開，要么降低振幅，要么調(diào)整振動頻率點。

 

頻率可分為固有頻率Wn和激勵頻率W，固有頻率源于產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特征，由質(zhì)量、質(zhì)量分布、質(zhì)心位置、剛度等多個因素和多個因素間的相互作用所確定。固有頻率計算公式為（公式1）k是物體的剛度，m是物體的質(zhì)量。激勵源的頻率點應(yīng)避開固有頻率Wn。當(dāng)Wn=W的時候，就發(fā)生了諧振，諧振時候的振幅最大。

 

當(dāng)頻率比（公式2），即進入隔振區(qū)，使振動傳遞系數(shù)小于1，才有減振和隔振效果。在機械質(zhì)量m已確定的情況下，降低其可降低固有頻率。
 

若Wn<，既增大衰減率，又遠(yuǎn)離“共振區(qū)”。例如，當(dāng)阻尼比<0.1，頻率比為3.6時，就可衰減90%的振幅。

 

有了以上的理論基礎(chǔ)，下面是幾個基于上面理論的解決辦法。

 

 

從振動源上處理：既然是激勵頻率落進了1.414Wn的范圍內(nèi)，那就想辦法使激勵頻率提高，常見辦法有：

 

如果是步進電機，就對步數(shù)細(xì)分，通過細(xì)分改驅(qū)動脈沖的步進頻率加倍使步與步之間的差距縮小；

 

如果有減速器、傳送帶、傳送齒輪，就通過改變主動輪與從動輪的半徑比值，改變傳動比，這樣被驅(qū)動的終端要想保持原來的速度，主動輪的轉(zhuǎn)速勢必要加快，轉(zhuǎn)速和激勵頻率成正比例，激勵頻率提高，后面的震動感應(yīng)固有頻率未變，兩個頻率錯開，震動自然減弱；

 

 

如果振動源是不可避免的，那就在傳遞路徑上加隔振措施處理，從原理上看，剛性越強解決辦法如下：

 

傳動軸用彈性聯(lián)軸器，這樣避免了軸和軸不同心的轉(zhuǎn)動下，力矩傳遞不受損失，且軸和軸不對心而帶來的相互周期性剛性位移也可改觀，這種周期性相對位移是震動和噪聲的根源；

 

傳動之間用皮帶輪柔性連接，振動源與支撐件基座間加緩沖減震材料或裝置；

 

彈簧懸掛振動源，對緩沖減震很有作用，但會有三個問題需要克服，一是啟停時機器會抖動，二是不能傳遞力矩，因為彈簧本身是不能傳遞扭矩的，三是運輸時要考慮固定，裝機后還要拆去，比較麻煩；

 

設(shè)計導(dǎo)振措施，把振動導(dǎo)走，振動仍在，但離我們較遠(yuǎn)了。常見的是大發(fā)電機，在固定在地面的時候，在基座四周挖溝，孤零零的形成一個溝里的地樁，振動從地下傳出去，到了樓房的時候，再通過樓房地基往上返，會把振動減弱好多。

 

振動源解決不了，傳播路徑解決不了，或者解決成本太高，可以在受震動點改進，雖然這個辦法不是首選，具體的方法如下：

 

在滿足強度要求的情況下，選用低剛度材料制作構(gòu)件（特別是制作支承件）是一種減振的有效途徑。Wn降低，遠(yuǎn)離了激勵源頻率W；對自行式機械，將剛性懸掛改為彈性懸掛；對固定設(shè)備，將彈性件、阻尼件和質(zhì)量件構(gòu)成串和并聯(lián)、先串后并或先并后串等多種形式組合系統(tǒng)的彈性支承裝置，都能按照我們的預(yù)定要求，使系統(tǒng)的等效剛度低于原有的剛度，從而達(dá)到減振的目的。

 

加重固定基座的質(zhì)量，降低固有頻率點；

 

注意單純依靠降低剛度、降低固有頻率來提高減振性能有時并不可取。一是隨著剛度的降低，系統(tǒng)設(shè)備的靜態(tài)位移也會增加，會使空間布置、彈性尺寸、結(jié)構(gòu)設(shè)計帶來困難。二是對于不同工作要求的設(shè)備，通常有一個最低剛度的限制值，尤其是有力矩傳遞、力傳遞的時候，單純降低剛度也不是辦法。

 

另外可以實施結(jié)構(gòu)的合理布局，分析預(yù)計到產(chǎn)品使用中將處于既有豎向振動，又有俯仰角振動等耦合振型時，注意結(jié)構(gòu)的合理性，質(zhì)量對稱分布的可能性，并確定出振幅為零點結(jié)構(gòu)上的“節(jié)點”，以便對振動敏感的機械儀表、儀器或駕乘操作者坐椅能設(shè)置在“節(jié)點”或其附近。

 

 

有時候會遇到一種情況，把機器裝起來，噪聲很大，但振動幅度也不是很大，把機器拆開，噪聲明顯減小，這個現(xiàn)象是共鳴，共鳴的產(chǎn)生是類似音箱效果的共振，處理的辦法是把空腔破壞掉，空腔內(nèi)的傳播介質(zhì)是空氣，在空腔中波動，空氣波激勵機殼產(chǎn)生輕微振動，尤其是對開模具的注塑殼，殼內(nèi)有電機等傳動裝置時，容易產(chǎn)生這種現(xiàn)象。

 

針對其產(chǎn)生機理，實施反向工程設(shè)計，破壞其空腔和空氣震動傳播的路徑，破壞殼體薄壁的震動，解決的辦法是在機箱中加空氣隔板或海綿，擋住空氣的震動傳播；另外是在殼體上加筋，使殼體的剛性增強，這樣即使有震動空氣傳到壁上，也不會產(chǎn)生殼體的微小變形產(chǎn)生震動進而成為共鳴。

 

 

通過調(diào)整頻率點的方式實現(xiàn)減震時，機器啟停的過程會出現(xiàn)瞬間加速或減速，這樣激勵頻率會經(jīng)過固有頻率點，例如步進電機支撐機構(gòu)固有頻率10Hz，步進電機的頻率100Hz，正常工作狀態(tài)下，100Hz的激勵頻率肯定不會引起共振，但啟動時，得經(jīng)歷0Hz—10Hz—100Hz這樣的過程，停機時得經(jīng)歷100Hz—10Hz—0Hz的過程，所以會出現(xiàn)啟停過程的震動，如果機器設(shè)計要求較高，不能不考慮這個影響。

 

振動規(guī)律表明，具有多種振動，多種振型，并且總是以最低的固有頻率所對應(yīng)的振型為主。在既有豎向振動又有俯仰振動的耦合振型時，為避免產(chǎn)生劇烈的俯仰振動（因人和設(shè)備對俯仰振動耐受力更低，破壞性更大），在激勵頻率W、俯仰角振動固有頻率Wn1.和豎向振動固有頻率Wn2之間，使W>Wn1>Wn2成立，實踐證明有利于系統(tǒng)動態(tài)特性。

 

設(shè)備的彈性支承能實現(xiàn)震動隔離，但布置不當(dāng)，則易引起耦合振動。當(dāng)彈性支承對稱布置于設(shè)備的四個角處，當(dāng)質(zhì)心處于受到豎向干擾力作用時，設(shè)備只作豎向方向振動，并不會引進其他型式的振動，當(dāng)干擾力大小位置不變，彈性支承各頂點與質(zhì)心幾乎在同一平面，但是由四個彈性支承沿縱向布置不對稱時，設(shè)備會伴隨豎向作上、下振動的同時，還作沿質(zhì)心橫軸的俯仰振動。這種多個方向同時發(fā)生的振動稱為耦合振動。如果在沿橫軸方向的支承布置也不對稱，那么就會引起共振型同時出現(xiàn)的耦合振動。多一種振型，就多一個固有頻率，也就多了一次引起共振的機會。這對設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)不利，也使彈性支承裝置的設(shè)計和使用帶來很多的困難。

 

激勵頻率的產(chǎn)生一是來自自身，一是來自外界。自身的激勵頻率在多數(shù)工況下，要么是工作任務(wù)要求所確定的（如在某一確定的轉(zhuǎn)速下工作），要么是隨機的無法控制的（如自行式設(shè)備由地面不平引起的激振）。由于旋轉(zhuǎn)的不平衡會使旋轉(zhuǎn)機械形成故障，例如風(fēng)機轉(zhuǎn)子，煙氣粉塵粘在葉片上引起風(fēng)機的不平衡運轉(zhuǎn)，在工藝上過濾粉塵、烘干等措施都可以削減振動。

 

以上是震動和噪聲的常見問題和解決思路，再有高深的我也搞不懂了，就得找振動測試儀實地測一下，確認(rèn)頻率和振幅，順藤摸瓜，逐步往外延伸測量，跟蹤到振動源，然后再分析找到在哪個環(huán)節(jié)解決問題的簡便而經(jīng)濟的辦法。