液壓系統(tǒng)的振動與噪聲

1、鋁箔廠技術(shù)論文液壓系統(tǒng)振動與噪聲的分析與對策作者：關(guān)鋒2005年12月液壓系統(tǒng)振動與噪聲的分析與對策摘要分析了液壓系統(tǒng)振動與噪聲的基本原因，同時對防止或減小振動與噪聲提出了相 應(yīng)對策。關(guān)鍵詞 液壓系統(tǒng) 振動與噪聲 分析與對策聲音超過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的機理，從而減少與降低振動和燥 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) 的噪聲不外乎機械噪聲和流體噪聲兩種，下面予以分析說明。1.1產(chǎn)生機械噪聲的原因及控制方法機械噪聲是由于零件之間發(fā)生接觸、撞擊和振動而引起的?；剞D(zhuǎn)體的不平衡在液壓系統(tǒng)中，電動機、

3、液壓泵和液壓馬達(dá)都以高速回轉(zhuǎn)，如果它們的轉(zhuǎn)動部件不平衡， 就會產(chǎn)生周期性的不平衡力，引起轉(zhuǎn)軸的彎曲振動，因而產(chǎn)生噪聲，這種振動傳到油箱和管 路時，發(fā)出很大的聲響，為了控制這種噪聲，應(yīng)對轉(zhuǎn)子進(jìn)行精密的動平衡實驗，并注意盡量 避開共振區(qū)。電動機噪聲電動機噪聲主要是指機械噪聲、通風(fēng)噪聲和電磁噪聲。機械噪聲包括轉(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機支架與電動機之間共振所 引起的噪聲。控制的方法是，軸承與電動機殼體和電動機軸配合要適當(dāng)，過盈量不可過大或 過小，電動機兩端蓋上的孔應(yīng)同軸；軸承潤滑要良好。聯(lián)軸器引起噪聲聯(lián)軸器是液壓泵與電動機之間的連接機構(gòu)，如果電動機和液

4、壓泵不同軸以致聯(lián)軸器偏 斜，則將產(chǎn)生振動與噪聲。因此在安裝時，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，從而引起液壓振動， 并經(jīng)出口向整個系統(tǒng)傳播。同時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，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，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)生較強的液壓沖擊。對于前者的控制 辦法，設(shè)計時齒輪模數(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 塞個數(shù)應(yīng)為奇數(shù)，最好為79個，并在進(jìn)、排油配流盤上對稱開上三角槽，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，必須對噪聲源進(jìn)行實際調(diào)查，測量分析液壓系統(tǒng)的聲壓級，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；并使用彈性聯(lián)軸器，以減少該環(huán)節(jié)引起的振動和噪聲；在電動機，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；用蓄能器和橡膠軟管減少由壓力脈動