液压系统的振动、噪声诊断与排除
倪元喜马洪茹李学良
摘要：该文主要以液压元件的结构及液压系统的各组成要素为要点分析了液压系统的振动及噪声的产生原因，从原理及实际故障现象等多角度地阐述了该现象的成形，并提
出了部分改善措施。
关键词：噪声、振动、气蚀、液压冲击、判断、处理
一、前言
液压系统是以液体为工作介质进行能量的传递以实现力、位移、速度等机械量的输出，它由液压动力源、各种控制阀、执行机构及其他辅助元件等组成。液压系统在运行中会发出和谐有节奏的声音，而振动、噪声一旦超过了正常状态，则表明系统存在异常。振动、噪声不仅对人的身心健康有害，而且影响系统的工作性能和液压元件的寿命，应及时消除。随着液压设备的高压、高速、大功率化，降低振动和噪声已成为目前液压技术的重大课题之一。
二、振动与噪声的来源
噪声按照表现形式可分为两种：其一是连续不断地发出嗡嗡声，有时还伴随其他杂音；另一种是断续十分刺耳的吱嗡声。按形成原因又可分为机械振动噪声和流体振动噪声。
1、机械振动噪声
由于机械部件的运动或相互间的作用，产生振动而激发的噪声，称为机械噪声。机械振动噪声主要是由于零件之间发生接触、冲击和振动引起的。
⑴、回转体不平衡。电动机、液压泵、液压马达等高速回转体，如果转动部分不平衡则会产生周期性的不平衡离心力，从而引起转轴的弯曲振动，因而产生噪声。
⑵、联轴节不同轴。电动机与液压泵不同轴致使联轴器偏斜也会产生振动和噪声。实验证明，当两者同轴度为0.02mm时，就会产生振动，超过0.08mm时，振动噪声较大。
⑶、电动机噪声。电动机除机械噪声外，还会产生通风噪声（如冷却风扇声和风声）和电磁噪声（电动机通电后的电磁噪声和蝉鸣声）。
⑷、轴承噪声。轴承在工作过程中也会发出噪声，滑动轴承噪声低于滚动轴承。同一类型的轴承，其内径越大，引起的噪声就越大，内径每增加5mm，其振动级增大1~2dB（分贝）。
⑸、机械撞击噪声。液压零件频繁接触、电磁铁吸合产生的嗡鸣声、换向阀阀芯移动时发出的冲击声、溢流阀在溢流阀芯发出的高频振动。
2、流体振动噪声
流体噪声由油液的流速、压力的突然变化及气穴爆炸等引起。
⑴、压力脉动声。液压泵是主要的噪声源，约占液压系统噪声的75%左右，主要是由于泵的压力、流量周期性变化及气穴现象引起。
⑵、漩涡脱离声。工作介质在经由液压阀后喷出高压流体，在喷流和周围流体之间产生剪切流、紊流或涡流，因此产生高频噪声。
⑶、气蚀噪声。在流动的液体中，由于流速变化引起压力降而产生气泡（气穴现象），当气泡到达高压区域时，体积被压缩而至溃灭，因此产生局部的液压冲击（局部压力可高达150~200Mpa），同时产生爆炸噪声。其频率主要分布在1000HZ以上，听起来是嗡嗡的尖叫声，发生气蚀时，噪声增加10dB左右。
⑷、压力冲击声。管道内流体因液压阀门突然关闭而形成液压冲击，不仅会产生巨大的振动和噪声，更有甚者会损坏液压系统。
三、液压元件的噪声及控制
随着液压技术的高压、高速和大功率化，液压元件及其装置的噪声日益严重。实际调查发现，液压元件产生噪声和传递辐射噪声的情况是各不相同的，其排列顺序见下表。
从表中可知，液压泵、溢流阀是主要的噪声源，而油箱由于体积大，则是噪声的主要辐射源，管路、油箱等可能把液压泵、溢流阀等产生的噪声放大。下面就各类液压元件产生噪声的原因及防治办法，分别简要叙述如下：
1、液压泵和马达的振动与噪声
液压泵有多种振动与噪声，其原因与机理差异很大。一般情况下，齿轮泵与轴向柱塞泵的噪声比叶片泵大的多，螺杆泵噪声最小。液压泵的运动件磨损，轴向、径向间隙过大，会引起压力和流量的脉动，同时使噪声增大。液压泵的压力波动也会使阀件产生共振，因而增大噪声。另外，油的粘度太高，吸油过滤器阻塞或油面过低引起吸油困难，会产生气穴，引
起严重噪声。电网的电压、负载发生变化，泵自身的压力波动和流量脉动等均能引起泵的噪声和振动。
⑴、柱塞泵的噪声及其控制
1）、旋转零件机械振动引起的噪声
泵中旋转体不平衡、轴承精度差、传动轴安装误差大、联轴节偏斜、运动副之间的摩擦，均会产生振动，激发噪声。由于油液污染，吸油不畅，引起滑靴与斜盘干摩擦（发出尖利的声响），柱塞卡死或移动不灵活也会引起振动。
2）、压力冲击声
柱塞泵产生噪声的主要原因是缸内液体在配流过程的高低压转换中产生压力冲击。为了降低这种噪声，目前都在配流盘上开预充压和预卸压阻尼槽，并使配流盘腰型槽对称中心相对斜盘转过一个角度α（一般为3~9度）。配流盘上的预充压和预卸压阻尼槽会使泵的容积效率略有降低。
3）、气蚀发出的噪声
当泵的吸入管道及流道上的阻力损失太大时，在吸入区使缸内介质中溶解的气体分离，形成气泡。如果缸内压力进一步降低到低于工作介质的汽化压力时，就要产生更多的蒸汽泡。当缸孔与配流盘的高压腔接通时，气泡破灭，引起激烈的冲击、振动与噪声。缸孔在吸油过程中，柱塞的运动速度和吸油过流面积是变化的，在运动至3/2π、2π位置时，易产生气蚀。
图一端面配流轴向泵缸内压力转换过程
4）、斜盘力矩正负交变激发的噪声
缸孔内液压力的突变会引起泵内力矩的突变。由于柱塞泵的柱塞为奇数，位于高压区的柱塞不断变化，力矩M也随之正负交变，将使斜盘的变量部件也承受相互的交变力矩或力。由于结构间隙的存在，必将引起机械碰撞而激发噪声。理论分析表明，泵内部力矩对噪声影
响最大，而流量脉动影响最小。
图二斜盘力矩变化规律（零遮盖配流盘）
5）、工况参数对泵噪声的影响
下图是不同工况下泵的噪声级。由此可看出，转速n影响最大，工作压力Pd次之，斜盘倾角β最小。Pd、n对泵的噪声级影响规律，不仅对柱塞泵如此，对叶片泵、齿轮泵也是形同的。
图三泵噪声级与工况参数的关系
X---阻尼槽为节流孔型；?——阻尼槽为三角槽型
⑵、齿轮泵的噪声及其控制
齿轮泵有外啮合和内啮合两种类型。外啮合泵的结构简单，加工容易，但内啮合泵的流量脉动小，运转平稳，噪声比外啮合泵约低5~10dB。以外啮合齿轮泵为例，简介噪声产生的原因及其控制措施。
1）、困油现象激发噪声
为了保证齿轮泵啮合时运转平稳，重叠系数必须大于1。那么在一段时间内同时就有两
对齿轮啮合，在这两对齿轮之间就形成了既不能排油，也不能吸油的困油容积。当困油容积由大到小变化时，其内压力升高，引起冲击与振动；当困油容积由小到大变化时，其内压力降低，形成真空，引起气蚀，这就是所谓的困油现象。为解决齿轮泵因困油现象而激发的噪声，有效的措施就是在侧板上开设卸荷槽。如果卸荷槽开的精确，可以降低噪声7dB左右。开设卸荷槽主要有对称式和非对称式两种类型。
2）、齿轮啮合的冲击噪声
如果齿轮泵的制造误差大，就会造成齿形误差，或者圆节、基节的误差，这样齿轮的瞬时传动比就不会是常数，因此在啮合时就会造成冲击和振动而产生噪声。可以采用提高齿轮加工精度的方法来降低噪声。
此外，由于渐开线齿轮啮合时，齿面上的接触线是一条与轴线平行的直线，这就使轮齿在啮合时沿整个齿宽同时接触或分离，因此容易引起冲击、振动和噪声。渐开线齿轮在啮合时形成的困油容积大，轮齿在加载变形后容易造成干涉，加剧泵的噪声。可以通过修整直齿轮齿形（齿顶修缘）核正齿的弯曲变形量和补偿齿轮误差，从而降低齿轮啮合噪声（约可降低4dB），也可使用特殊齿形降低噪声。
3）、流量脉动引起的压力脉动而激声
4）、轴承精度不高或安装不良而引起的噪声，以及侧板与齿轮侧面间由于摩擦而激发的声音。
⑶、叶片泵的噪声及其控制
叶片泵由于流量脉动小，运转比较平稳，故其噪声一般比齿轮泵和柱塞泵小。但是，随着叶片泵向高压化和高速度化发展，噪声也成了一个突出问题。
1）、叶片与定子曲面表面之间的摩擦、碰撞引起的噪声
摩擦主要是由于叶片液压力平衡不好，底部受力过大，使叶片顶部与定子表面接触比压过大而造成的。碰撞的原因有两种：一是定子曲线使叶片运动状态突变，产生冲击所引起的振动；二是零件加工精度差所引起的叶片运动不稳定而造成的。叶片对定子的冲击是叶片泵产生噪声的最根本原因，定子曲线对此有着十分重要的影响，其主要表现在：
①、定子曲线与叶片数目配合不恰当，将产生流量脉动，从而引起压力脉动，导致管道振动而激声。
②、叶片犹如悬臂梁，当定子曲线造成叶片切向受力突然变化时，将引起叶片切向振动而激声。
③、定子曲线的加速度和跃动特性是产生叶片撞击振动而激声的主要原因。高斯曲线具有良好的综合力学性能，能够有效地消除激振根源，从而降低噪声。
2）、困油噪声
当两叶片之间的工作腔由吸、排油腔之间的封油区进入排油腔或吸油腔时，由于两者压力不等，就会发生从排油腔到工作腔，或动工作腔到吸油腔的回冲（逆流），回油流量取决于工作腔的初始容积和排油或吸油的压力。如果排油腔压力较大时，会对叶片等部件产生较大的冲击作用，从而激发噪声。为了避免压力冲击，可以在叶片泵配有盘的吸、排油腔边缘的封油区部分开设三角形卸荷槽。
3）、流量脉动激发噪声
4）、由于吸入性能差而产生气蚀噪声
5）、在变量叶片泵中，由于径向力不平衡或困油现象造成的径向冲击载荷，使转子和轴承运转不良，从而造成振动和噪声。变量叶片泵一般比定量叶片泵噪声高也是由此。
6）、叶片泵转子断裂、叶片卡死，也会引起压力波动及噪声。
2、溢流阀的噪声及其控制
⑴、噪声产生的原因
溢流阀是控制压力的重要元件，同时也是液压系统主要的噪声源之一。在各类阀中，溢流阀的噪声最为突出，尤其以大型溢流阀症状更加明显。其噪声的主要故障原因有：阀座损坏，阀芯与阀孔配合间隙过大，阀芯因内部磨损卡滞等引起的动作不灵；溢流阀调压手轮松动；调压弹簧变形等。下面就从结构原理上分析其产生的原因。
1）、气蚀噪声及漩涡脱离声
溢流阀在液压系统中常作为定压阀使用，为保证系统压力稳定，应不断地有液体从主阀口溢出，溢出的液体会在阀口附近形成高速射流。依据伯努利方程可知，此处液体的压力必然会下降。当其低于该液体的饱和蒸汽压时，则会析出气泡。当含气泡液体流入阀体回油腔时，由于压力回升，气泡溃灭，从而产生气蚀，并伴有高频噪声。该气蚀噪声主要分布在1000~6000HZ宽的频率内。除此之外，由于阀口附近的过流断面急剧变化，在高速射流状态下还会引起流速的不均匀性，从而产生漩涡脱离声。经分析可知，溢流阀产生气蚀噪声和漩涡脱离声的主要原因是由于阀口和阀体回油腔形状变化引起流体压力场和速度变化所致。2）、自激振荡噪声
溢流阀除产生流体噪声外，还会产生机械噪声，即自激振荡噪声，亦称为高频啸叫声。
它是由于导阀（或主阀）的质量——弹簧系统自激振荡引起的，主要发生在导阀上。其频率和振幅取决于导阀（或主阀）的质量——弹簧系统的固有特性，以及管路的容积、压力、流量和温度的影响。一般情况下，管路容积愈小，压力愈高，流量愈小，温度愈高的情况下，其发生的可能型愈高。高压阀（p>21MPa）的啸叫声是必须解决的一个严重问题。
⑵、溢流阀主阀的消声措施
1）、主阀口结构
主阀口是溢流阀的主要溢流口，由于节流作用，会造成很大的压力降。影响噪声的主要因素有：阀口形状、阀口加工精度和同心度等。
阀口形状如图所示，阀芯半锥角为α，阀座半锥角度为β。为保证阀芯与阀座之间为线接触，应使α略大于β。但，其差值过大会引起阀口出液流突然收缩后又突然扩散，激发噪声。实验证明，一般α=46o，β=43o，α-β=3o为宜，当α-β>3.5o时，噪声很大。
图四主阀芯阀口部分
2）、阀体回油腔的结构形状
当液体流过阀体缝隙时，压力能迅速转变为动能，此时流体具有很高的流速，如果在回油腔内流速极不均匀，将不可避免地产生漩涡和气蚀。为杜绝此类现象，阀体回油腔最好尺寸狭窄，并且过流断面保持一定，不得有急剧扩大和收缩部分。
3）、主阀尾碟的降噪作用
主阀尾碟的主要作用是使来自主阀口的高速射流消耗部分动能，从而减小射流速度。此外，使液动力的方向迫使主阀趋于关闭，从而提高主阀的稳定性能。加大尾碟直径可以有效地消耗其动能，减小气蚀噪声，并提高稳定性。但尾碟直径不能过大，否则会导致过流面积减小和液动力过大。
4）、背压的影响
溢流阀噪声随着其压差与流量的增大而增大。在溢流阀的调定压力与流量一定情况下，当背压在0.1~0.5MPa范围内变化时，噪声随背压的增大而增大；当背压在1.0~2.0MPa时，噪声反而有减弱的趋势；当背压小于一个大气压时，出流产生雾状，容易产生气穴现象。为了降低气穴噪声，应提高溢流阀的临界背压。
5）、流量的影响
在溢流阀正常工作的情况下，随着溢流量的增加，其噪声也随之增加，当使用流量超过了额定流量后，除溢流阀本身的噪音增大外，还会在回油管路中发生咯吱咯吱的气蚀声响。6）、温度（粘度）的影响
温度变化不但对溢流阀的流体噪声产生影响，而且对导阀的自激振荡也产生影响，当温度升高时，油的粘度降低，液流受剪切作用减小，故剪切噪声变小。但是，由于油的粘度下降，导致导阀阻尼降低，其稳定性变坏，也易于产生自激振荡噪声。
⑶、溢流阀导阀的消声措施
导阀的不稳定将导致导阀前腔的高频振动，并进一步激发起频率更高的机械振动，从而激发高频啸叫声。为了减弱导阀的高频振动和尖叫声，一般认为可减少其阀座孔径，由此可相应增大导阀开口量，借此增加抗干扰能力；此外，在导阀前腔设置消振垫，阻尼活塞或阻尼孔也是目前国内外采用的减少导阀振动并提高其稳定性的有力措施。
⑷、远程控制先导溢流阀的噪声控制
对于先导式溢流阀而言，当用电磁换向阀连接其远程控制孔时，会因液压回路突然失压而发生压力冲击声，压力越高，流量越大，冲击越大。其防止或减弱措施有：
1）、避免溢流阀自高压迅速卸载，采用从高压经中压再到卸荷的两级泄压阀；
2）、在溢流阀的远程控制管路中设置节流阀，以增加卸荷时间来缓冲压力突变；
3）、使用具有防冲击功能的溢流阀组。
3、其他阀类元件的振动与噪声
⑴、油中杂质将阻尼孔堵塞，阀中弹簧疲劳或损坏，杂质过多使阀芯不灵活会引起噪声；
⑵、阀芯与阀体配合不好或表面拉毛，使配合间隙过松，内泄漏严重，易产生噪声振动；过紧的阀芯移动困难，也会产生振动噪声，以阀芯在阀孔内可以自由移动，但不松、不涩为度。
⑶、换向阀换向时产生噪声：1）、快速换向，引起压力冲击，产生波及到管道的振动；2）、换向阀铁心与衔铁杆吸合表面有污物，吸合不良；3）、换向阀铁心与衔铁杆凹凸不平，吸合
不良；4）、衔铁杆过长或过短。
⑷、电磁铁的振动与噪声。电磁铁因阀芯卡滞，电信号断断续续，电磁阀两个电磁铁同时得电而产生明显的振动与噪声。
⑸、控制阀的气穴作用会产生流体噪声。解决办法是：提高节流口下游侧的背压，使其高于空气分离压力的界值，可用多节减压的方法防止气穴现象的产生。
⑹、控制元件之间松动，也能引起振动与噪声。
四、液压系统的噪声控制
控制液压系统噪声，应从三个方面着手：一是尽量选用低噪音液压元件；二是控制液压系统噪声源的噪声；三是控制噪声外传的途径。
1、防止气穴噪声
⑴、防止空气侵入系统，包括：
1）、液压元件和管接头密封良好；
2）、液压泵的吸、回油管末端要处在油位下限以下；
3）、减少油中的机械杂质，因机械杂质的表面往往附有一层薄地空气；
4）、避免压力油与空气直接接触而增加空气在油中的溶解量。
⑵、排除已混入系统的空气
1）、油箱设计要合理，使油在油箱中有足够的分离气泡时间；
2）、液压泵的吸、回油管末端要有足够距离，或两者之间设置隔板；
3）、在系统的最高部位设置排气阀，以便排出积存于油液中的空气；
4）、在油箱内倾斜（与水平成30度）放置一个60~80目（60最好）的消泡网。
⑶、防止液压系统产生局部低压
1）、液压泵的吸油管要短而粗，且管口应切成45o，管口距油箱底部距离要大于2倍管径，保证吸油通畅；
2）、吸油滤油器阻力损失要小，并要及时清洗；
3）、液压泵的转速不应太高；
4）、液压控制阀、孔的进、出口压差不能太大（进出口压力比不大于3.5）。
2、防止压力脉动噪声
在液压系统中，泵和马达是主要的压力脉动源，溢流阀也可产生压力脉动，但其产生的能量远比泵和马达小。合理进行泵的结构设计及其参数选取，从而提高排出流量的均匀性，
是降低压力脉动的途径之一。也可通过增加共振消声器、扩张室式液压消声器、蓄能器（效果不理想）、广谱消声器、橡胶软管等设置降低脉动。
3、防止管道系统产生共振噪声
管道是连接液压元件、传送工作介质及功率的通道，也是传递振动与噪声的桥梁。管道本身没有根源，但由于其缺乏阻尼，即使很小的激发扰动也能产生强烈的振动和噪声。对于管道系统的设计和施工，可以采取以下措施减小噪声：1）、合理设计管路；2）、采用闭端管路；3）、在管路根源附近安装蓄能器；4）、合理的固定管道。
4、防止液压冲击噪声
⑴、减小管内流速；
⑵、使直接冲击改变为间接冲击；
⑶、在易发生液压冲击的部位采用橡胶软管或设置蓄能器，也可安装安全阀；
⑷、正确设置控制阀或设制动装置。
5、油箱的噪声控制
油箱的振动和噪声主要是由其他液压元件、装置激发而引起的，尤其是用薄钢板焊接的油箱更容易产生振动和噪声。主要控制措施有：
⑴、加强油箱刚度。油箱的辐射面积大，它相当于噪声放大器。在油箱内、外表面喷涂阻尼材料或在油箱上加肋都可以减小油箱的振动和噪声。
⑵、加设隔振板。可在液压泵及电机与机座或油箱之间放置厚橡胶板等作隔振板。隔振板的固有频率要与泵及电机的回转频率远远错开，以防发生共振。
五、结束语
总之，振动与噪声是液压系统中常见，也是无法彻底根除的一种故障现象，但我们可以从设备结构以及系统装置的组成等多方面分析，提出切实可行的改善方案，从而降低噪声的产生，也才能在现场维修中快速、准确地排除故障。
参考文献：
[1]、成大先机械设计手册[M] 化学工业出版社，2001
《环境噪声控制工程》复习题及参考答案 一、名词解释 1、噪声：人们不需要的声音（或振幅和频率紊乱、断续或统计上无规则的声音）。 2、声功率：单位时间内声源向周围发出的总能量。 3、等效连续A 声级：等效于在相同的时间间隔T 内与不稳定噪声能量相等的连续稳定噪声的A 计权声级。 4、透声系数：透射声功率和入射声功率的比值。 5、消声器的插入损失：声源与测点之间插入消声器前后，在某一固定测点所得的声压级的差值。 6、减噪量：在消声器进口端测得的平均声压级与出口端测得的平均声压级的差值。 7、衰减量：在消声器通道内沿轴向两点间的声压级的差值。 8、吸声量：材料的吸声系数与其吸声面积的乘积，又称等效吸声面积。 10、响度：与主观感觉的轻响程度成正比的参量为响度，符号为N ，单位为宋（sone ）。 11、再生噪声：气流与消声器内壁摩擦产生的附加噪声。 12、混响声场：经过房间壁面一次或多次反射后达到受声点的反射声形成的声场。 13、噪声污染：声音超过允许的程度，对周围环境造成的不良的影响。 14、声能密度：声场内单位体积媒质所含的声能量。 15、声强：单位时间内，垂直于声波传播方向的单位面积上所通过的声能。 16、相干波：具有相同频率和恒定相位差的声波称为相干波。 17、不相干波：频率不同和相互之间不存在恒定相位差，或是两者兼有的声波。 18、频谱：频率分布曲线，复杂振荡分解为振幅不同的谐振荡，这些谐振荡的幅值按频率排列的图形叫频谱。 19、频谱图：以频率为横坐标，声压级为纵坐标，绘制出的图形。 20、吸声系数：材料吸收声能（包括透射声能）与入射声能之比。 21、级：对被量度的量与基准量的比值求对数，这个对数被称为被量度的级。 22、声压级：p L =10lg 20 2p p =20lg 0p p (dB) （基准声压0p 取值2510-?Pa ） 23、声强级：I L =10lg 0 I I (dB)（ 基准声强0I 取值1210-W/m 2） 24、声功率级：w L =10lg 0W W (dB) （ 基准声功率0W 取值1210-W ） 25、响度级：当某一频率的纯音和1000Hz 的纯音听起来同样时，这时1000Hz 纯音的声压级就定义为该待定纯音的响度级。符号为L N ，单位为方（phon ）。 26、累计百分数声级：噪声级出现的时间概率或累积概率，L x 表示x%的测量时间所超过的声级，更多时候用L 10、L 50、L 90表示。 27、吸声材料：是具有较强吸声能力，减低噪声性能的材料。 28、直达声场：从声源直接到达受声点的直达声形成的声场。 29、扩散声场：有声源的房间内，声能量密度处处相等，并且在任何一点上，从各个方向传来的声波几率都相等的声场。 30、混响半径：直达声与混响声的声能密度相等的点到声源的临界距离。 31、混响时间：声能密度衰减到原来的百万分之一，即衰减60dB 所需的时间。
《机械振动噪声学》习题集 1－1 阐明下列概念，必要时可用插图。 (a) 振动； (b) 周期振动和周期； (c) 简谐振动。振幅、频率和相位角。 1－2 一简谐运动，振幅为 0.20 cm，周期为 0.15 s，求最大的速度和加速度。 1－3 一加速度计指示结构谐振在 82 Hz 时具有最大加速度 50 g，求其振动的振幅。 1－4 一简谐振动频率为 10 Hz，最大速度为 4.57 m/s，求其振幅、周期和最大加速度。1－5 证明两个同频率但不同相位角的简谐运动的合成仍是同频率的简谐运动。即： A cos n t + B cos (n t + ) = C cos (n t + ' )，并讨论＝0、/2 和三种特例。 1－6 一台面以一定频率作垂直正弦运动，如要求台面上的物体保持与台面接触，则台面的最大振幅可有多大？ 1－7 计算两简谐运动x1 = X1 cos t和x2 = X2 cos ( + ) t之和。其中<< 。如发生拍的现象，求其振幅和拍频。 1－8 将下列复数写成指数A e i 形式： (a) 1 + i3 (b) 2 (c) 3 / (3 - i ) (d) 5 i (e) 3 / (3 - i ) 2 (f) (3 + i ) (3 + 4 i ) (g) (3 - i ) (3 - 4 i ) (h) ( 2 i ) 2 + 3 i + 8 2－1 钢结构桌子的周期＝0.4 s，今在桌子上放W = 30 N 的重物，如图2－1所示。 已知周期的变化＝0.1 s。求：( a ) 放重物后桌子的周期；( b )桌子的质量和刚度。 2－2 如图2－2所示，长度为 L、质量为 m 的均质刚性杆由两根刚度为k 的弹簧系住，求杆绕O点微幅振动的微分方程。 2－3 如图2－3所示，质量为m、半径为r的圆柱体，可沿水平面作纯滚动，它的圆心O 用刚度为k的弹簧相连，求系统的振动微分方程。 图2－1 图2－2 图2－3 2－4 如图2－4所示，质量为m、半径为R的圆柱体，可沿水平面作纯滚动，与圆心O距离为a 处用两根刚度为k的弹簧相连，求系统作微振动的微分方程。 2－5 求图2－5所示弹簧－质量－滑轮系统的振动微分方程。
液压系统是产生噪声及解决办法—摘至天涯农机网 1、空气侵入液压系统是产生噪声的主要原因。因为液压系统侵入空气时，在低压区其体积较大，当流到高压区时受压缩，体积突然缩小，而当它流入低压区时，体积突然增大，这种气泡体积的突然改变，产生“爆炸”现象，因而产生噪声，此现象通常称为“空穴”。针对这个原因，常常在液压缸上设置排气装置，以便排气。另外在开车后，使执行件以快速全行程往复几次排气，也是常用的方法； 2、液压泵或液压马达质量不好，通常是液压传动中产生噪声的主要部分。液压泵的制造质量不好，精度不符合技术要求，压力与流量波动大，困油现象未能很好消除，密封不好，以及轴承质量差等都是造成噪声的主要原因。在使用中，由于液压泵零件磨损，间隙过大，流量不足，压力易波动，同样也会引起噪声。面对上述原因，一是选择质量好的液压泵或液压马达，二是加强维修和保养，例如若齿轮的齿形精度低，则应对研齿轮，满足接触面要求；若叶片泵有困油现象，则应修正配油盘的三角槽，消除困油；若液压泵轴向间隙过大而输油量不足，则应修理，使轴向间隙在允许范围内；若液压泵选用不对，则应更换； 3、溢流阀不稳定，如由于滑阀与阀孔配合不当或锥阀与阀座接触处被污物卡住、阻尼孔堵塞、弹簧歪斜或失效等使阀芯卡住或在阀孔内移动不灵，引起系统压力波动和噪声。对
此，应注意清洗、疏通阴尼孔；对溢流阀进行检查，如发现有损坏，或因磨损超过规定，则应及时修理或更换； 4、换向阀调整不当，使换向阀阀芯移动太快，造成换向冲击，因而产生噪声与振动。在这种情况下，若换向阀是液压换向阀，则应调整控制油路中的节流元件，使换向平稳无冲击。在工作时，液压阀的阀芯支持在弹簧上，当其频率与液压泵输油率的脉动频率或与其它振源频率相近时，会引起振动，产生噪声。这时，通过改变管路系统的固有频率，变动控制阀的位置或适当地加蓄能器，则能防振降噪。 5、机械振动，如油管细长，弯头多而未加固定，在油流通过时，特别是当流速较高时，容易引起管子抖动；电动机和液压泵的旋转部分不平衡，或在安装时对中不好，或联轴节松动等，均能产生振动和噪声。对此应采取的措施有：较长油管应彼此分开，并与机床壁隔开，适当加设支承管夹；调整电动机和液压泵的安装精度；重新安装联轴节，保证同轴度小于0. 1MM等。 液压换向回路 (1)用三位四通换向阀换向的回路 换向阀在左位和右位时，活塞分别向右和向左运动，换向阀在中位时，活塞停止不动，液压泵卸荷。也可以用其他滑阀机能的换向阀，使回路具有其他功能。本回路中换向阀回油口接一个背压阀，作用是保持电液换向阀所需的控制其液动阀的压力。 (2)用二位四通换向阀换向的回路 用二位换向阀换向，一般来说，液压缸活塞只能停在行程的两端位置。当采用电磁阀时，换向时间短，对于多缸系统易于实现自动循环。当运动部件惯量较大，速度较快时，换向时容易产生冲击。
液压系统中噪声产生原因及解决措施 1、空气侵入液压系统是产生噪声的主要原因 因为液压系统侵入空气时，在低压区其体积较大，当流到高压区时受压缩，体积突然缩小，而当它流入低压区时，体积突然增大，这种气泡体积的突然改变，产生“爆炸”现象，因而产生噪声，此现象通常称为“空穴”。针对这个原因，常常在液压缸上设置排气装置，以便排气。另外在开车后，使执行件以快速全行程往复几次排气，也是常用的方法。 2、液压泵或液压马达质量不好，通常是液压传动中产生噪声的主要部分 液压泵的制造质量不好，精度不符合技术要求，压力与流量波动大，困油现象未能很好消除，密封不好，以及轴承质量差等都是造成噪声的主要原因。在使用中，由于液压泵零件磨损，间隙过大，流量不足，压力易波动，同样也会引起噪声。面对上述原因，一是选择质量好的液压泵或液压马达，二是加强维修和保养，例如若齿轮的齿形精度低，则应对研齿轮，满足接触面要求；若叶片泵有困油现象，则应修正配油盘的三角槽，消除困油；若液压泵轴向间隙过大而输油量不足，则应修理，使轴向间隙在允许范围内；若液压泵选用不对，则应更换。 3、溢流阀不稳定，引起系统压力波动和噪声 如由于滑阀与阀孔配合不当或锥阀与阀座接触处被污物卡住、阻尼孔堵塞、弹簧歪斜或失效等使阀芯卡住或在阀孔内移动不灵，对此，应注意清洗、疏通阴尼孔；对溢流阀进行检查，如发现有损坏，或因磨损超过规定，则应及时修理或更换。 4、换向阀调整不当，使换向阀阀芯移动太快，造成换向冲击，因而产生噪声与振动 在这种情况下，若换向阀是液压换向阀，则应调整控制油路中的节流元件，使换向平稳无冲击。在工作时，液压阀的阀芯支持在弹簧上，当其频率与液压泵输油率的脉动频率或与其它振源频率相近时，会引起振动，产生噪声。这时，通过改变管路系统的固有频率，变动控制阀的位置或适当地加蓄能器，则能防振降噪。 5、机械振动，产生振动和噪声 如油管细长，弯头多而未加固定，在油流通过时，特别是当流速较高时，容易引起管子抖动；电动机和液压泵的旋转部分不平衡，或在安装时对中不好，或联轴节松动等，对此应采取的措施有：较长油管应彼此分开，并与机床壁隔开，适当加设支承管夹；调整电动机和液压泵的安装精度；重新安装联轴节，保证同轴度小于0.1MM等。
液压系统噪声分析与排除 样本：贵矿 WLY100型液压挖掘机 一、A8V系列柱塞泵的故障噪声 (1)、吸空现象是造成液压泵噪声过高的主要原因之一。当油液中混入过量空气，就易在高压区形成气穴现象，并以压力波的形式传播出去，造成油液振荡，导致系统产生气蚀噪声。造成液压泵吸空的原因有：1)液压泵的滤油器、进油管堵塞或油液粘度过高，造成液压泵进油口处真空度过高，使空气渗入。2)液压泵、先导泵轴端油封损坏或进油管密封不良造成空气进入。3)油箱油位过低，液压泵进油管直接吸空。当液压泵工作中出现较高噪声时，应首先对上述部位进行检查，发现问题及时处理。 (2)、液压泵内部元件过度磨损，如柱塞泵上的缸与配油盘、柱塞与柱塞孔等配合件磨损、拉伤，从而造成液压泵内泄漏严重，这样会在液压泵输出高压、小流量油液时产生流量脉动，引发较高噪声。此时可适当加大先导系统变量机构的偏角，以改善内泄漏对泵输出流量的影响。液压泵的伺服阀阀芯、控制流量的活塞也会因局部磨损、拉伤，使活塞在移动过程中脉动，造成液压泵输出流量和压力的波动，从而在泵出口处产生较大振动和噪声。此时可对磨损、拉伤严重的元件进行刷镀研配或更换处理。 (3)、液压泵的配油盘也是易引发噪声的重要部件之一。配油盘在使用中，因表面磨损或油泥沉积在卸荷槽开启处，都将使卸荷槽变短，因改变了卸荷位置而产生困油现象，引发较高噪声。在正常修配过程中，经平磨修复的配油盘也会出现卸荷槽变短的后果，此时如不适当修长，也将产生较大噪声。在装配过程中，配油盘的大卸荷槽一定要装在泵的高压腔，并且其尖角方向与液压缸的旋向相对，否则也将给系统带来较大噪声。 二、溢流阀的故障噪声 由溢流阀产生的噪声一般多为刺耳的啸叫声，属高频噪声。主要是由于先导阀性能不稳定而产生的，即为先导阀的前腔压力高频振荡引起空气振动而产生的噪声。引发的原因主要有：1)油液中混入过量空气，在先导阀前腔内形成气穴现象，以致引发高频噪声。此时应及时排尽已进入的空气，并防止外界空气重新进入。2)针阀在使用过程中，因频繁开启而过度磨损，使针阀锥面与阀座不密合，造成先导流量不稳定，产生压力波动而引发噪声，此时应及时对针阀进行研磨修复或更换。3)先导阀弹簧因疲劳变形造成调压功能不稳定，因压力波动大而引发噪声。此时应将损坏的弹簧进行更换。 三、柱塞马达产生的故障噪声 柱塞马达产生噪声的原因与柱塞泵相似，可按柱塞泵的故障噪声分析过程进行检查、排除。一般首先检查进油管是否破损或松动，然后检查内部零件是否过度磨损，卸荷槽位置是否变化等。 四、液压缸的故障噪声 造成液压缸产生故障噪声的原因主要有：1)油液中混有空气或液压缸中空气未完全排尽，在高压作用下产生气穴现象而引发较大噪声。此时应尽量减少空气进入和完全排尽已进入的空气。2)缸头油封过紧或活塞杆弯曲，在运动过程中也会因别劲产生噪声，此时只须及时更换油封或校直活塞杆即可。 五、管路产生的噪声 管路死弯过多或固定卡子松脱也能产生振动和噪声。因此在管路布置上应尽量避免死弯，对松脱的卡子需及时拧紧。
外啮合齿轮泵振动和噪声研究 液压技术发展的趋势为高压、大流量、小型化和集成化,而振动和噪声是液压技术向高压、高速发展的主要障碍。实际调查发现,在液压装置中产生噪声的液压元件和传递噪声的液压元件是不同的。 液压泵产生噪声的名次居第一位,传递噪声的名次居第二位。两者是液压系统主要的噪声源,大约有70%的振动和噪声起源于泵。而振动和噪声降低了齿轮泵工作的平稳性和寿命,对齿轮的工作性能、寿命和强度都是有害的。因此研究和分析液压泵振动和噪声的产生机理,对减小与降低振动和噪声,并改善液压系统的性能,有着积极而深远的意义。 1外啮合齿轮泵振动和噪声国内外研究发展情况 近年来,一般工业机械的噪声,已作为工业公害而引起了人们的注意。低噪声是在选泵中很重要的因素之一。国际标准化组织(ISO)已经提出了噪声标准,液压传动中的噪声级别一般规定不超过70~80dB。对于振动和噪声的控制与研究,除了通过减振的方法来降低噪声外,还在研究如何控制油压泵的脉动和减少控制阀的非线性特性。而且为了降低空穴对噪声和振动的影响,正在积极研究空穴现象。十年来,各国进行了大量的研究,而且已经有了相当的发展。 近年来,国外出现一种新型的非渐开线圆弧齿廓的齿轮泵,与渐开线齿轮相比较,它具有齿数少、体积小、无根切、无脉动、噪声小和传动平稳等特点,被认为是当前最佳的齿形。由于克服了困油造成的
轴承附加载荷,减少了机件的磨损、振动和噪声。日本岛津制造所和我国均已采用这种齿轮,其噪声可降低13dB(A),而且其他性能也很优越。 我国的噪声研究工作,是在20世纪50年代末期开始的,到了70、80年代,噪声研究工作才蓬勃发展,并取得了不少成果。马大猷、李沛兹等提出的微穿孔吸声结构和小孔喷注噪声理论等是这方面的代表。一般控制噪声的手段,如吸声、隔声、减振、隔声罩、护耳器等已普遍使用。 2外啮合齿轮泵噪声的产生机理 外啮合齿轮泵产生噪声的主要原因如下: 2·1压力脉动和流量脉动产生噪声 液压泵的流量脉动是泵的固有特性。泵在工作时,不管是吸油腔还是压油腔的体积都会产生周期性的变化,泵的流量也将发生周期性变化,引起油液的压力脉动,从而产生液体的振动和噪声。这种脉动的幅度和频率取决于液压泵的转速、流量和工作腔数(齿数、叶片数、柱塞数)。同时,由于泵的制造质量不高,压油腔的油液向吸油腔泄漏,也会产生压力脉动及噪声。 2·2困油现象产生的噪声 为了保证齿轮泵的齿轮平稳的啮合运转,必须使齿轮的重叠系数略大于1,即在前一对齿轮尚未脱离啮合之前,后一对齿轮进入啮合。当两对齿轮同时啮合时,由于齿轮的端面间隙很小,因此这两对齿之间的油液与泵的吸、排油腔均不相通,从而形成一个封闭容积。齿轮转动
液压系统的振动、噪声诊断与排除 倪元喜马洪茹李学良 摘要：该文主要以液压元件的结构及液压系统的各组成要素为要点分析了液压系统的振动及噪声的产生原因，从原理及实际故障现象等多角度地阐述了该现象的成形，并提 出了部分改善措施。 关键词：噪声、振动、气蚀、液压冲击、判断、处理 一、前言 液压系统是以液体为工作介质进行能量的传递以实现力、位移、速度等机械量的输出，它由液压动力源、各种控制阀、执行机构及其他辅助元件等组成。液压系统在运行中会发出和谐有节奏的声音，而振动、噪声一旦超过了正常状态，则表明系统存在异常。振动、噪声不仅对人的身心健康有害，而且影响系统的工作性能和液压元件的寿命，应及时消除。随着液压设备的高压、高速、大功率化，降低振动和噪声已成为目前液压技术的重大课题之一。 二、振动与噪声的来源 噪声按照表现形式可分为两种：其一是连续不断地发出嗡嗡声，有时还伴随其他杂音；另一种是断续十分刺耳的吱嗡声。按形成原因又可分为机械振动噪声和流体振动噪声。 1、机械振动噪声 由于机械部件的运动或相互间的作用，产生振动而激发的噪声，称为机械噪声。机械振动噪声主要是由于零件之间发生接触、冲击和振动引起的。 ⑴、回转体不平衡。电动机、液压泵、液压马达等高速回转体，如果转动部分不平衡则会产生周期性的不平衡离心力，从而引起转轴的弯曲振动，因而产生噪声。 ⑵、联轴节不同轴。电动机与液压泵不同轴致使联轴器偏斜也会产生振动和噪声。实验证明，当两者同轴度为0.02mm时，就会产生振动，超过0.08mm时，振动噪声较大。 ⑶、电动机噪声。电动机除机械噪声外，还会产生通风噪声（如冷却风扇声和风声）和电磁噪声（电动机通电后的电磁噪声和蝉鸣声）。 ⑷、轴承噪声。轴承在工作过程中也会发出噪声，滑动轴承噪声低于滚动轴承。同一类型的轴承，其内径越大，引起的噪声就越大，内径每增加5mm，其振动级增大1~2dB（分贝）。
噪声与振动复习题及参考答案（40题） 参考资料 1、杜功焕等，声学基础，第一版（1981），上海科学技术出版社。 2、环境监测技术规范（噪声部分），1986年，国家环境保护局。 3、马大猷等，声学手册，第一版（1984），科学技术出版社。 4、噪声监测与控制原理（1990），中国环境科学出版社。 一、填空题 1．在常温空气中，频率为500Hz的声音其波长为。 答：0.68米（波长=声速/频率） 2．测量噪声时，要求风力。 答：小于5.5米/秒（或小于4级） 3．从物理学观点噪声是由；从环境保护的观点，噪声是 指。 答：频率上和统计上完全无规的振动人们所不需要的声音 4．噪声污染属于污染，污染特点是其具有、、。 答：能量可感受性瞬时性局部性 5．环境噪声是指，城市环境噪声按来源可分 为、、、、。 答：户外各种噪声的总称交通噪声工业噪声施工噪声社会生活噪声 其它噪声 6．声压级常用公式Lp= 表示，单位。 答： Lp=20 LgP/P° dB（分贝） 7．声级计按其精度可分为四种类型：O型声级计，是；Ⅰ型声级计为；Ⅱ型声级计为；Ⅲ型声级计为，一般 用于环境噪声监测。 答：作为实验室用的标准声级计精密声级计普通声级计调查声级计不得 8．用A声级与C声级一起对照，可以粗略判别噪声信号的频谱特性：若A声级比C声级小得多时，噪声呈性；若A声级与C声级接近，噪声呈性；如果A声级比C声级还高出1-2分贝，则说明该噪声信号在 Hz 范围内必定有峰值。 答：低频性高频性 2000-5000 9．倍频程的每个频带的上限频率与下限频率之比为。1/3倍频程的每个频带的上限频率与下限频率之比 为；工程频谱测量常用的八个倍频程段是 Hz。 答：2 2-1/3 63，125，250，500，1K，2K，4K，8K 10．由于噪声的存在，通常会降低人耳对其它声音的，并使听阈，这种现象称为掩蔽。 答：听觉灵敏度推移 11．声级计校准方式分为校准和校准两种；当两种校准方式校准结果不吻合时，以校准结果为准。 答：电声声 12．我国规定的环境噪声常规监测项目为、和；选测项目有、和。 答：昼间区域环境噪声昼间道路交通噪声功能区噪声夜间区域环境噪声 夜间道路交通噪声高空噪声 13．扰民噪声监测点应设在。 答：受影响的居民户外1米处
起重机械液压系统噪声的危害及预防(新编版) Security technology is an industry that uses security technology to provide security services to society. Systematic design, service and management. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：AQ-SN-0086
起重机械液压系统噪声的危害及预防(新 编版) 1.液压泵 液压泵流量脉动引起泵出口及管路的压力脉动,产生流体噪声;困油区的压力冲击及柱塞泵的倒流都会产生噪声,如斜盘式轴向柱塞泵(零开口对称配流盘)的缸体旋转过程中,位于上死点(下死点也有冲击)柱塞腔内的压力油在与排油腔接通的瞬间,从吸油状态突然变为排油状态,会产生很大的压力冲击,排油腔液体向柱塞腔倒流,使原有的流量脉动更加剧烈,发出噪声;在大气压下溶解于油液的空气,当其压力降到空气分离压力时,空气将从油液中分离出来,形成气泡,带有气泡的油液进入泵的高压腔时,气泡被击破,形成局部的高频压力冲击,从而产生噪声;压力、排量和转速的变化均会引发噪声。
降噪措施是:合理设计配流盘困油区;提高液压泵的自吸性能, 采用直径较大的吸油管;采用大容量的吸油滤油器,防止液压泵吸空,在保证所需功率和流量的前提下,尽量选用较低转速的液压泵;减少泄漏;在泵的出口安装消声器等。 2.控制阀 最常见的是因气穴现象而产生的“嘘嘘”高速喷流声。油液通过阀口节流将产生200Hz以上的噪声;在喷流状态下,油液流速不均匀形成涡流或因液流被剪切产生噪声。 解决办法是,提高节流口的下游背压,使其高于空气分离压力的临界值,一般可用二级或三级减压的办法,以防产生气穴现象。 液压泵的压力脉动会使阀产生共振(阀开口很小时发生),增大 总的噪声;阀芯拍击阀座也会产生很响的蜂鸣声。 解决办法:用一个小规格的阀来替换。 突然开、关控制阀,会造成液压冲击,引起振动和噪声。 解决办法:设置缓冲机构,或采用分级卸荷的办法。 因控制阀工作部分的缺陷或磨损而发出“哨声”或尖叫声时,应
液压设备在给人们带来诸多方便同时，液压系统的泄漏，振动和噪声，不易维修等缺点，也为液压系统的应用造成了障碍。尤其在现今随着技术水平不断提高，液压系统的噪声和振动也随之加剧，已经成为了限制液压传动技术发展的重要因数，因此，研究液压系统的噪声和振动有着积极的意义。 1，振动和噪声的危害 液压系统中的振动和噪声是两种并存的有害现像，从本质上说，它们是同一个物理现象的两个方面，两者互相依存，共同作用。随着液压传动的运动速度不断增加和压力不断提高，振动和噪声也势必加剧，振动容易破坏液压元件，损害机械的工作性能，影响到设备的使用寿命，而噪声则可能影响操作者的健康和情绪，增加操作者的疲劳度。 2，振动和噪声的来源 造成液压系统中的振动和噪声来源很多，大致有机械系统，液压泵，液压阀及管路等几方面。 机械系统的振动和噪声 机械系统的振动和噪声，主要是由驱动液压泵的机械传动系统引起的，主要有以下几方面。 1，回转体的不平衡在实际应用中，电机大都通过联轴节驱动液压泵工作，要使这些回转体做到完全的动平衡是非常困难的，如果不平衡力太大，就会在回转时产生较大的转轴的弯曲振动而产生噪声。 2，安装不当液压系统常因安装上存在问题，而引起振动和噪声。如系统管道支承不良及基础的缺陷或液压泵与电机轴不同心，以及联轴节松动，这些都会引起较大的振动和噪声。 2.2液压泵(液压马达)通常是整个液压系统中产生振动和噪声的最主要的液压元件. 液压泵产生振动和噪声的原因,一方面是由于机械的振动,另一方面是由于液体压力流量积聚变化引起的. 1,液压泵压力和流量的周期变化 液压泵的齿轮,叶片及拄塞在吸油,压油的过程中,使相应的工作产生周期性的流量和压力的过程中,使相应的工作腔产生周期的流量和压力的变化,进而引起泵的流量和压力脉动,造成液压泵的构件产生振动,而构件的振动又引起了与其相接触的空气产生疏密变化的振动,进而产生噪声的声压波传播出去. 2,液压泵的空穴现象液压泵在工作时,如果液压油吸入管道的阻力过大,此时,液压油来不及充满泵的吸油腔,造成吸油腔内局部真空,形成负压.如果这个压力恰好达到了油的空气分离
3.为了降低排杂含棉率,增加了二道排杂刀用顺棉板,减少了有效纤维的流失。 4.在排杂刀前侧设计了安全照明灯,以方便用户工作及观察落杂情况。 五、速度继电器的改进 皮清机原先使用的机械式速度继电器不易调整,反应不灵敏,故障率较高,改进后采用了单片机控制的数字式电子速度继电器,这种速度继电器能精确控制给棉传动轴的转速,当转速低于设定值时,电子速度继电器的触点断开,控制电路将给棉电机的电源切断,同时轧花机开箱。电子速度继电器在临沭棉麻公司等用户单位投入运行后,有效地保护了给棉板,深受用户好评。因为继电器是单片机控制的,所以具有很高的精度和灵敏度,是机械式速度继电器和模拟电子速度继电器无法相比的。 液压系统的噪音和振动及排除方法 启东供销机械厂 葛静珍 棉花加工厂大都使用液压打包机将棉纤维打包成型。打包机上的液压系统可能出现的故障是多种多样的。一种故障的产生,其原因也不尽相同,可能是由于一种原因引起,也可能是几种原因的综合结果。因此,出现故障时,必须仔细检查、分析,找出其主要原因,然后加以排除。实践经验表明,噪音是液压系统中最常见的故障之一,有时还伴随着出现振动。产生噪音的原因和排除方法为: 一、液压系统中混入空气而产生噪音 空气进入液压系统的原因,大致有三个方面: 1.大气压下液压油中一般溶解了体积为5%～6%的空气,而且气体在油液中的溶解度与压力成正比。 2.从油箱中进入液压系统:当油箱中油位过低、吸油管浸入油中太短,在吸油口附近形成旋涡使空气吸入油泵;吸油管和回油管在油箱中没有用隔板隔开或相距太近,回油飞溅、搅成泡沫使空气吸入油泵;回油管没有浸入最低油面以下,回油冲击在油面工箱壁上,在油面上产生大量气泡,使空气与油一起吸入系统。 3.由于密封不严、配管接头不严,在系统中低于大气压的部位吸入系统;如油泵的吸油腔、吸油管、压油管中流速高(压力低)的局部区域,停车以后回油腔的油经回油管返回油箱时形成局部真空的地方。 为了防止以上几种现象,应采取以下几种措施: (1)油箱设计要合理,容积要足够大,可采用设有隔板的长油箱,分成回油箱和吸油箱。 (2)油箱中的油液要加到规定的高度,吸油管一定入油池3 5深度。 (3)液压油的规格应符合说明书的要求。各接头要严格密封,防止泵内短时吸进空气。各有关设置要定期清洗,以防堵塞。 二、液压泵也是一个主要噪音源 电网电压发生变化、负载发生变化、本身的压力波动和流量脉动等均能引发液压泵的噪音和振动。电网电压波动将引起液压泵的流量脉动,致使泵的出口及管路压力波动,这是外因引起的流量与压力波动所产生的流体的噪音。 因油区的压力冲击,液压泵也可产生流体噪音。如斜盘式轴向柱塞泵,其缸体在旋转过程中位于上死点时,柱塞腔内的液体压力在与排油腔接通的瞬间,吸油压力突然上升到排油压力,产生较大的压力冲击。同理,在位于下死点时,也产生压力冲击,它们是液压泵的另一个主要噪音源。 要使液压泵的噪音最低,电网容量要足够大;在选择液压泵时,在保证所需的功率和流量的前提下,尽量选转速低的液压泵;也可选用复合泵,提高溢流阀的灵敏度,增设卸荷回路等来降低噪音。 三、控制阀是另一个噪音源 ? 8 1 ?《中国棉花加工》2000年第3期
噪声与振动复习题及参考答案（题） 参考资料 1、杜功焕等，声学基础，第一版（），上海科学技术出版社. 2、环境监测技术规范（噪声部分），年，国家环境保护局. 3、马大猷等，声学手册，第一版（），科学技术出版社. 4、噪声监测与控制原理（），中国环境科学出版社. 一、填空题 ．在常温空气中，频率为地声音其波长为. 答：米（波长声速频率） ．测量噪声时，要求风力. 答：小于米秒（或小于级） ．从物理学观点噪声是由；从环境保护地观点，噪声是指. 答：频率上和统计上完全无规地振动人们所不需要地声音 ．噪声污染属于污染，污染特点是其具有、、. 答：能量可感受性瞬时性局部性 ．环境噪声是指，城市环境噪声按来源可分为、、、、. 答：户外各种噪声地总称交通噪声工业噪声施工噪声社会生活噪声 其它噪声 ．声压级常用公式表示，单位. 答：°（分贝） ．声级计按其精度可分为四种类型：型声级计，是；Ⅰ型声级计为；Ⅱ型声级计为；Ⅲ型声级计为，一般 用于环境噪声监测. 答：作为实验室用地标准声级计精密声级计普通声级计调查声级计不得 ．用声级与声级一起对照，可以粗略判别噪声信号地频谱特性：若声级比声级小得多时，噪声呈性；若声级与声级接近，噪声呈性；如果声级比声级还高出分贝，则说明该噪声信号在范围内必定有峰值. 答：低频性高频性 ．倍频程地每个频带地上限频率与下限频率之比为.倍频程地每个频带地上限频率与下限频率之比为；工程频谱测量常用地八个倍频程段是. 答：，，，，，，， ．由于噪声地存在，通常会降低人耳对其它声音地，并使听阈，这种现象称为掩蔽. 答：听觉灵敏度推移 ．声级计校准方式分为校准和校准两种；当两种校准方式校准结果不吻合时，以校准结果为准. 答：电声声 ．我国规定地环境噪声常规监测项目为、和；选测项目有、和. 答：昼间区域环境噪声昼间道路交通噪声功能区噪声夜间区域环境噪声 夜间道路交通噪声高空噪声 ．扰民噪声监测点应设在. 答：受影响地居民户外米处 ．建筑施工场界噪声测量应在、、、四个施工阶段进行. 答：土石方打桩结构装修 ．在环境问题中，振动测量包括两类：一类是振动测量；另一类是.造成人称环境振动. 答：对引起噪声辐射地物体对环境振动地测量整体暴露在振动环境中地振动 ．人能感觉到地振动按频率范围划分，低于为低频振动；为中频振动；为高频振动.对人体最有害地振动是振动频率与人体某些器官地固有频率 地振动.
液压传动系统设计 本文列举了液压系统在机床运用的例子来讲解液压系统设计中的一些方法和注意问题。 液压技术被引入工业领域已经有一百多年的历史了，随着工业的迅猛发展，液压技术更日新月异。伴随着数学、控制理论、计算机、电子器件和液压流体学的发展，出现了液压伺服系统，并作为一门应用科学已经发展成熟，形成自己的体系和一套行之有效的分析和设计方法。好了，不多说了，现在我和大家来说说液压系统设计的方法和注意问题。举个液压系统在机床运用的例子来和大家聊，并欢迎大家提出意见。 设计机床液压传动系统的依据 （1）机床的总体布局和工艺要求，包括采用液压传动所完成的机床运动种类、机械设计时提出可能 用的液压执行元件的种类和型号、执行元件的位置及其空间的尺寸范围、要求的自动化程度等。 （2）机床的工作循环、执行机构的运动方式（移动、转动或摆动），以及完成的工作范围。 （3）液压执行元件的运动速度、调速范围、工作行程、载荷性质和变化范围。 （4）机床各部件的动作顺序和互锁要求，以及各部件的工作环境与占地面积等。 （5）液压系统的工作性能，如工作平稳性、可靠性、换向精度、停留时间和冲出量等方面的要求。 （6）其它要求，如污染、腐蚀性、易燃性以及液压装置的质量、外形尺寸和经济性等。 设计液压传动系统的步骤 1、明确对液压传动系统的工作要求，是设计液压传动系统的依据，由使用部门以技术任务书的形式 提出。 2、拟定液压传动系统图。（1）根据工作部件的运动形式，合理地选择液压执行元件；（2）根据工 作部件的性能要求和动作顺序，列出可能实现的各种基本回路。此时应注意选择合适的调速方案、速度换接方案，确定安全措施和卸荷措施，保证自动工作循环的完成和顺序动作和可靠。 液压传动方案拟定后，应按国家标准规定的图形符号绘制正式原理图。图中应标注出各液压元件的型号规格，还应有执行元件的动作循环图和电气元件的动作循环表，同时要列出标准（或通用）元件及辅助元件一览表。 3、计算液压系统的主要参数和选择液压元件。（1）计算液压缸的主要参数；（2）计算液压缸所需
起重机械液压系统噪声的危害及预防参考文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月
起重机械液压系统噪声的危害及预防参 考文本 使用指引：此安全管理资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 1.液压泵 液压泵流量脉动引起泵出口及管路的压力脉动,产生流 体噪声;困油区的压力冲击及柱塞泵的倒流都会产生噪声,如 斜盘式轴向柱塞泵(零开口对称配流盘)的缸体旋转过程中,位 于上死点(下死点也有冲击)柱塞腔内的压力油在与排油腔 接通的瞬间,从吸油状态突然变为排油状态, 会产生很大的 压力冲击,排油腔液体向柱塞腔倒流,使原有的流量脉动更加 剧烈,发出噪声;在大气压下溶解于油液的空气,当其压力降到 空气分离压力时,空气将从油液中分离出来,形成气泡,带有气 泡的油液进入泵的高压腔时,气泡被击破,形成局部的高频压 力冲击,从而产生噪声;压力、排量和转速的变化均会引发噪
声。 降噪措施是:合理设计配流盘困油区;提高液压泵的自吸性能,采用直径较大的吸油管;采用大容量的吸油滤油器,防止液压泵吸空,在保证所需功率和流量的前提下,尽量选用较低转速的液压泵;减少泄漏;在泵的出口安装消声器等。 2.控制阀 最常见的是因气穴现象而产生的“嘘嘘”高速喷流声。油液通过阀口节流将产生200Hz以上的噪声;在喷流状态下,油液流速不均匀形成涡流或因液流被剪切产生噪声。 解决办法是,提高节流口的下游背压,使其高于空气分离压力的临界值,一般可用二级或三级减压的办法,以防产生气穴现象。 液压泵的压力脉动会使阀产生共振(阀开口很小时发生),增大总的噪声;阀芯拍击阀座也会产生很响的蜂鸣声。 解决办法:用一个小规格的阀来替换。
( 安全技术 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 起重机械液压系统噪声的危害 及预防(新版) Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that people make mistakes
起重机械液压系统噪声的危害及预防(新 版) 1.液压泵 液压泵流量脉动引起泵出口及管路的压力脉动,产生流体噪声;困油区的压力冲击及柱塞泵的倒流都会产生噪声,如斜盘式轴向柱塞泵(零开口对称配流盘)的缸体旋转过程中,位于上死点(下死点也有冲击)柱塞腔内的压力油在与排油腔接通的瞬间,从吸油状态突然变为排油状态,会产生很大的压力冲击,排油腔液体向柱塞腔倒流,使原有的流量脉动更加剧烈,发出噪声;在大气压下溶解于油液的空气,当其压力降到空气分离压力时,空气将从油液中分离出来,形成气泡,带有气泡的油液进入泵的高压腔时,气泡被击破,形成局部的高频压力冲击,从而产生噪声;压力、排量和转速的变化均会引发噪声。
降噪措施是:合理设计配流盘困油区;提高液压泵的自吸性能,采用直径较大的吸油管;采用大容量的吸油滤油器,防止液压泵吸空,在保证所需功率和流量的前提下,尽量选用较低转速的液压泵;减少泄漏;在泵的出口安装消声器等。 2.控制阀 最常见的是因气穴现象而产生的“嘘嘘”高速喷流声。油液通过阀口节流将产生200Hz以上的噪声;在喷流状态下,油液流速不均匀形成涡流或因液流被剪切产生噪声。 解决办法是,提高节流口的下游背压,使其高于空气分离压力的临界值,一般可用二级或三级减压的办法,以防产生气穴现象。 液压泵的压力脉动会使阀产生共振(阀开口很小时发生),增大总的噪声;阀芯拍击阀座也会产生很响的蜂鸣声。 解决办法:用一个小规格的阀来替换。 突然开、关控制阀,会造成液压冲击,引起振动和噪声。 解决办法:设置缓冲机构,或采用分级卸荷的办法。 因控制阀工作部分的缺陷或磨损而发出“哨声”或尖叫声时,应
文件编号：TP-AR-L5247 In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives. （示范文本） 编订：_______________ 审核：_______________ 单位：_______________ 起重机械液压系统噪声的危害及预防(正式版)
起重机械液压系统噪声的危害及预 防(正式版) 使用注意：该安全管理资料可用在组织/机构/单位管理上，形成一定的具有指导性，规划性的可执行计划，从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。材料内容可根据实际情况作相应修改，请在使用时认真阅读。 1.液压泵 液压泵流量脉动引起泵出口及管路的压力脉动, 产生流体噪声;困油区的压力冲击及柱塞泵的倒流都 会产生噪声,如斜盘式轴向柱塞泵(零开口对称配流 盘)的缸体旋转过程中,位于上死点 (下死点也有冲 击)柱塞腔内的压力油在与排油腔接通的瞬间,从吸油 状态突然变为排油状态, 会产生很大的压力冲击,排 油腔液体向柱塞腔倒流,使原有的流量脉动更加剧烈, 发出噪声;在大气压下溶解于油液的空气,当其压力降 到空气分离压力时,空气将从油液中分离出来,形成气
泡,带有气泡的油液进入泵的高压腔时,气泡被击破,形成局部的高频压力冲击,从而产生噪声;压力、排量和转速的变化均会引发噪声。 降噪措施是:合理设计配流盘困油区;提高液压泵的自吸性能,采用直径较大的吸油管;采用大容量的吸油滤油器,防止液压泵吸空,在保证所需功率和流量的前提下,尽量选用较低转速的液压泵;减少泄漏;在泵的出口安装消声器等。 2.控制阀 最常见的是因气穴现象而产生的“嘘嘘”高速喷流声。油液通过阀口节流将产生200Hz以上的噪声;在喷流状态下,油液流速不均匀形成涡流或因液流被剪切产生噪声。 解决办法是,提高节流口的下游背压,使其高于空气分离压力的临界值,一般可用二级或三级减压的办
旗开得胜 读万卷书行万里路1 液压系统中噪声产生原因及解决措施 2006-7-18 14:08:22 1、空气侵入液压系统是产生噪声的主要原因。因为液压系统侵入空气时，在低压区其体积较大，当流到高压区时受压缩，体积突然缩小，而当它流入低压区时，体积突然增大，这种气泡体积的突然改变，产生“爆炸”现象，因而产生噪声，此现象通常称为“空穴”。针对这个原因，常常在液压缸上设置排气装置，以便排气。另外在开车后，使执行件以快速全行程往复几次排气，也是常用的方法； 2、液压泵或液压马达质量不好，通常是液压传动中产生噪声的主要部分。液压泵的制造质量不好，精度不符合技术要求，压力与流量波动大，困油现象未能很好消除，密封不好，以及轴承质量差等都是造成噪声的主要原因。在使用中，由于液压泵零件磨损，间隙过大，流量不足，压力易波动，同样也会引起噪声。面对上述原因，一是选择质量好的液压泵或液压马达，二是加强维修和保养，例如若齿轮的齿形精度低，则应对研齿轮，满足接触面要求；若叶片泵有困油现象，则应修正配油盘的三角槽，消除困油；若液压泵轴向间隙过大而输油量不足，则应修理，使轴向间隙在允许范围内；若液压泵选用不对，则应更换； 3、溢流阀不稳定，如由于滑阀与阀孔配合不当或锥阀与阀座接触处被污物卡住、阻尼孔堵塞、弹簧歪斜或失效等使阀芯卡住或在阀孔内移动不灵，引起系统压力波动和噪声。对此，应注意清洗、疏通阴尼孔；对溢流阀进行检查，如发现有损坏，或因磨损超过规定，则应及时修理或更换； 4、换向阀调整不当，使换向阀阀芯移动太快，造成换向冲击，因而产生噪声与振动。在这种情况下，若换向阀是液压换向阀，则应调整控制油路中的节流元件，使换向平稳无冲击。在工作时，液压阀的阀芯支持在弹簧上，当其频率与液压泵输油率的脉动频率或与其它振源频率相近时，会引起振动，产生噪声。这时，通过改变管路系统的固有频率，变动控制阀的位置或适当地加蓄能器，则能防振降噪。 5、机械振动，如油管细长，弯头多而未加固定，在油流通过时，特别是当流速较高时，容易引起管子抖动；电动机和液压泵的旋转部分不平衡，或在安装时对中不好，或联轴节松动等，均能产生振动和噪声。对此应采取的措施有：较长油管应彼此分开，并与机床壁隔开，适当加设支承管夹；调整电动机和液压泵的安装精度；重新安装联轴节，保证同轴
噪声 一、填空题 1、测量噪声时，要求气象条件为：无雨雪、无雷电、风力 5以下。 2、凡是干扰人们休息、学习和工作的声音，即不需要的声音，统称为噪声；此外振幅和频率杂乱、断续或统计上无规律的声振动，干扰周围生活环境的声音。 3、在测量时间内，声级起伏不大于3dB(A)的噪声视为稳态噪声，否则称为非稳态噪声。 4、噪声污染源主要有：工业噪声污染源、交通噪声污染源、建筑施工噪声污染源和社会生活噪声污染源。 5、声级计按其精度可分为四种类型。O型声级计，是作为实验室用的标准声级计；Ⅰ型声级计为精密声级计；Ⅱ型声级计为普通声级计；Ⅲ型声级计为简易声级计。 6、A、B、C计权曲线接近 40 、70方和100方等响曲线的反曲线。 7、声级计在测量前后应进行校准，灵敏度相差不得大于 0.5 dBA，否则测量无效。 8、城市区域环境噪声监测时，网格测量法的网格划分方法将拟普查测量的城市某一区域或整个城市划分成多个等大的正方格，网格要完全覆盖住被普查的区域或城市。每一网格中的工厂、道路及非建成区的面积之和不得大于网格面积的10 ％，否则视为该网格无效。有效网格总数应多于100 个。 9、建筑施工场界噪声限值的不同施工阶段分别为：土石方、打桩、结构和装修。 二、选择题 1、声压级的常用公式为：LP= 。（ c ） A、LP=10 lgP/P0 B、LP=20 ln P/P0 C、LP=20 lgP/P0 2、环境敏感点的噪声监测点应设在。（ c ） A、距扰民噪声源1m处 B、受影响的居民户外1m处 C、噪声源厂界外1m处
3、如一声压级为70dB，另一声压级为50dB，则总声压级为 dB。（ a ） A、70 B、73 C、90 D、120 4、设一人单独说话时声压级为65dB，现有10人同时说话，则总声压级为 dB。（ a ） A、75 B、66 C、69 D、65 5、声功率为85dB的4台机器和80dB的2台机器同时工作时，它同声功率级为 dB的1台机器工作时的情况相同。（） A、86 B、90 C、92 D、94 E、96 6、离开输出声功率为2W的小声源10m处的一点上，其声压级大约是 dB。（） A、92 B、69 C、79； D、89； E、99 7、声级计使用的是传声器（） A、电动 B、压电 C、电容 8、环境噪声监测不得使用声级计。（） A、Ⅰ型 B、Ⅱ型 C、Ⅲ型 9、因噪声而使收听清晰度下降问题，同现象最有关系？（） A、干涉 B、掩蔽 C、反射 D、衍射 10、下述有关声音速度的描述中，错误的是。（） A、声音的速度与频率无关。 B、声音的速度在气温高时变快。 C、声音的波长乘以频率就是声音的速度。 D、声音在钢铁中的传播速度比在空气中慢。 11、下列有关噪声的叙述中，错误的是。（） A、当某噪声级与背景噪声级之差很小时，则感到很嘈杂。 B、噪声影响居民的主要因素与噪声级、噪声的频谱、时间特性和变化情况有关。 C、由于各人的身心状态不同，对同一噪声级下的反映有相当大的出入。 D、为保证睡眠不受影响，室内噪声级的理想值为30dB。 12、下列有关噪声性耳聋的叙述中，错误的是。（） A、因某噪声而引起的暂时性耳聋的程度，对估计因该噪声而引起的永久性耳聋有用。 B、为测量耳聋的程度，要进行听力检查。 C、使用耳塞是防止噪声性耳聋的一种手段。 D、当暴露时间为8h，为防止噪声性耳聋的噪声容许值为110dB。 13、锻压机噪声和打桩机噪声最易引起人们的烦恼，在下述理由中错误的是。（） A、噪声的峰值声级高。 B、噪声呈冲击性。 C、多是伴随振动。