机械设计手册 第5版 单行本 机械系统的振动设计及噪声控制【2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载】

机械设计手册 第5版 单行本 机械系统的振动设计及噪声控制PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第38篇 机械系统的振动设计及噪声控制3

第1章 绪论3

1 机械振动的含义及其分类3

1.1 机械振动的含义3

1.2 机械振动在工程中的作用3

1.3 机械振动的分类3

2 机械工程中常遇到的振动问题4

3 机械振动等级的评定5

3.1 振动烈度的确定5

3.2 泵振动烈度的评定6

第2章 机械振动的基础7

1 机械振动的表示方法7

1.1 简谐振动的表示方法7

1.2 周期振动幅值的表示方法7

1.3 振动频谱的表示方法8

2 机械系统的力学模型8

2.1 力学模型的简化原则8

2.2 力学模型的种类9

2.3 等效参数的转换计算10

3 弹性构件的刚度11

4 机械振动系统的阻尼系数14

4.1 线性阻尼系数14

4.2 非线性阻尼的等效线性阻尼系数15

5 振动系统的固有圆频率16

5.1 单自由度系统的固有圆频率16

5.2 二自由度系统的固有圆频率20

5.3 各种构件的固有圆频率22

6 同向简谐振动的合成27

第3章 线性系统的振动29

1 单自由度振动系统29

1.1 单自由度自由振动系统的力学模型及其响应29

1.2 单自由度系统的受迫振动31

1.2.1 简谐激励作用下的受迫振动及响应31

1.2.2 非简谐激励作用下的受迫振动及响应32

2 多自由度振动系统34

2.1 多自由度自由振动系统的力学模型及其响应34

2.2 二自由度受迫振动系统的振幅和相位差角的计算公式36

3 扭转振动系统36

3.1 扭转振动与直线振动的比较36

3.2 传递矩阵法38

4 共振39

5 回转机械起动和停机过程中的振动39

5.1 起动过程的振动39

5.2 停机过程的振动40

第4章 非线性振动和随机振动41

1 非线性振动41

1.1 概述41

1.1.1 非线性特性41

1.1.2 非线性力的特征曲线42

1.1.3 非线性系统的物理特性45

1.2 求解非线性振动的常用方法48

1.2.1 等效线性化近似解法48

1.2.2 多尺度法49

1.3 自激振动56

1.3.1 自激振动与自振系统的特性56

1.3.2 机械工程中常见的自激振动现象57

1.3.3 单自由度系统相平面及稳定性59

2 随机振动62

2.1 平稳随机振动描述62

2.2 单自由度线性系统的传递函数及动态特性65

2.3 单自由度线性系统的随机响应65

2.4 多自由度线性系统的随机响应66

第5章 振动的利用67

1 概述67

1.1 振动机械的组成67

1.2 振动的用途及工艺特性70

1.3 振动机械的频率特性及结构特征71

1.4 振动利用的方法步骤72

2 利用振动的机械系统72

2.1 常用的振动系统72

2.2 振动系统的一般分析方法72

3 振动系统中物料的运动学与动力学72

3.1 物料的运动学72

3.1.1 物料的运动状态72

3.1.2 物料的滑行运动状态73

3.1.3 物料的抛掷运动状态74

3.2 物料的动力学74

3.2.1 物料滑行运动时的结合质量与当量阻尼74

3.2.2 物料抛掷运动时的结合质量与当量阻尼75

3.2.3 弹性元件的结合质量与阻尼75

3.2.4 振动系统的计算质量、总阻尼系数及功率消耗76

4 常用的振动机械76

4.1 振动机械的分类76

4.1.1 按用途分类76

4.1.2 按驱动装置（激振器）的型式分类76

4.1.3 按动力学特性分类76

4.2 常用振动机械的计算77

4.2.1 惯性式振动机械77

4.2.2 弹性连杆式振动机械78

4.2.3 电磁式振动机械81

4.2.4 自同步式振动机械82

5 振动机械设计示例83

5.1 远超共振惯性振动机设计示例83

5.1.1 远超共振惯性振动机的运动参数设计示例83

5.1.2 远超共振惯性振动机的动力参数设计示例84

5.2 惯性共振式振动机的动力参数设计示例85

5.3 弹性连杆式振动机的动力参数设计示例86

5.4 电磁式振动机的动力参数设计示例87

第6章 机械振动的控制89

1 机器及其零部件的平衡89

1.1 刚性转子的平衡89

1.1.1 回转体的动力分析89

1.1.2 平衡精度90

1.1.3 刚性回转体的静平衡91

1.1.4 刚性回转体的动平衡91

1.2 柔性转子的动平衡92

1.3 往复机械惯性力的平衡92

2 阻尼减振94

2.1 材料阻尼94

2.2 扩散阻尼95

2.3 相对运动阻尼95

2.4 结构阻尼96

2.5 附加阻尼96

2.6 阻尼减振原理97

3 常用的减振装置97

3.1 阻尼减振器97

3.2 固体摩擦减振器98

3.3 动力减振器99

3.3.1 无阻尼动力减振器99

3.3.2 有阻尼动力减振器100

3.3.3 动力减振器的最佳参数101

3.3.4 随机振动的动力减振器102

3.4 液压摩擦减振器102

3.5 摆式减振器102

3.6 冲击减振器104

4 隔振原理及隔振设计104

4.1 隔振原理及一次隔振的动力参数设计104

4.2 单自由度隔振系统106

4.3 二次隔振动力参数设计107

4.4 多自由度隔振系统109

4.4.1 固有频率109

4.4.2 主动隔振109

4.4.3 被动隔振110

4.5 随机振动的隔离110

4.5.1 单自由度随机隔振系统110

4.5.2 二自由度随机隔振系统111

4.6 冲击隔离111

4.6.1 冲击隔离原理111

4.6.2 冲击的主动隔离111

4.6.3 冲击的被动隔离112

4.6.4 阻尼对冲击隔离的影响113

4.7 隔振设计的几个问题114

4.7.1 隔振设计的步骤114

4.7.2 隔振设计的要点114

4.7.3 隔振器的阻尼114

4.8 常用隔振器及隔振材料114

4.9 隔振系数的参考标准118

5 振动的主动控制118

5.1 振动主动控制的原理118

5.2 振动主动控制的类型118

5.3 振动主动控制的组成119

5.4 控制律的设计方法119

5.5 主控消振120

5.5.1 谐波控制120

5.5.2 结构响应主动控制120

5.5.3 脉冲控制121

5.6 主控阻振121

5.7 主控吸振121

5.7.1 惯性可调式动力吸振器121

5.7.2 刚度可调式动力吸振器122

5.7.3 主控式有阻尼动力吸振器123

5.8 主控隔振123

5.8.1 全主控隔振123

5.8.2 半主控隔振124

5.8.3 主控隔振的作动器124

6 允许振动量125

6.1 机械设备的允许振动量125

6.2 其他要求的允许振动量125

第7章 机械振动的测试127

1 概述127

1.1 测量在机械振动系统设计中的作用127

1.2 振动测量方法的分类127

1.2.1 振动测量的主要内容127

1.2.2 振动测量方法的分类127

1.3 测振原理128

1.3.1 线性系统振动量时间历程曲线的测量128

1.3.2 测振原理128

2 振动的测量128

2.1 周期振动的测量128

2.1.1 典型的电测系统128

2.1.2 振幅的测量129

2.1.3 频率的测量129

2.1.4 相位的测量130

2.1.5 激振力的测量130

2.2 冲击的测量130

2.2.1 测试量130

2.2.2 冲击测量的特点和对仪器的要求130

2.2.3 典型的冲击测量系统130

2.3 随机振动的测量131

2.3.1 测试量131

2.3.2 测量系统及其对仪器的要求131

3 机械动力学系统振动特性的测试131

3.1 固有频率的测定131

3.2 振型的测定132

3.3 阻尼比的测定133

3.4 动力响应特性的测试133

3.5 模型试验134

4 动力强度试验135

4.1 周期振动试验135

4.2 随机振动试验135

4.3 冲击试验135

5 测试装置135

5.1 传感器135

5.1.1 电测法的常用传感器136

5.1.2 传感器的选用原则136

5.2 中间转换装置136

5.3 记录及显示仪器136

5.4 激振设备及简便的激振方法136

5.5 测试装置的校准及标定136

5.5.1 绝对校准法137

5.5.2 比较校准法137

5.5.3 应用校准激励器进行校准138

6 信号分析及数据处理138

6.1 信号的时域分析138

6.2 信号的频域分析139

6.3 模拟信号分析139

6.4 数字信号分析140

6.5 智能化数据采集与分析处理、监测系统141

第8章 轴和轴系的临界转速142

1 概述142

2 简单转子的临界转速142

2.1 力学模型142

2.2 两支承轴的临界转速143

2.3 两支承单盘转子的临界转速143

2.4 用传递矩阵法计算临界转速144

3 两支承多盘转子临界转速的近似计算146

3.1 带多个圆盘轴的一阶临界转速146

3.2 力学模型146

3.3 临界转速计算公式146

3.4 计算示例147

4 轴系的模型与参数147

4.1 力学模型147

4.2 滚动轴承支承刚度148

4.3 滑动轴承支承刚度149

4.4 支承阻尼153

5 轴系临界转速设计153

5.1 轴系临界转速修改设计153

5.2 轴系临界转速组合设计154

6 影响轴系临界转速的因素155

6.1 支承刚度对临界转速的影响155

6.2 回转力矩对临界转速的影响155

6.3 联轴器对临界转速的影响155

6.4 其他因素对临界转速的影响156

第9章 机械噪声及其评价157

1 机械噪声的分类与特征157

1.1 起源不同的机械噪声157

1.2 强度变化不同的机械噪声157

1.3 噪声污染的危害157

2 机械噪声的评价157

2.1 声强与声强级158

2.2 声压与声压级158

2.3 声功率与声功率级158

2.4 A计权声级158

2.5 A计权声功率级159

2.6 噪声评价数NR159

2.7 声级的综合160

2.7.1 声级的运算160

2.7.2 声级运算示例160

3 法规及标准160

3.1 保护听力的噪声标准161

3.2 语言干扰标准161

3.3 机械噪声标准161

第10章 机械噪声的测量及噪声源识别161

1 测量项目与测量仪器163

1.1 测量项目163

1.2 噪声测量系统163

1.3 声级计163

1.4 声强计及声强测量系统164

2 测量方法165

2.1 声级计及传声器的校准165

2.2 A声级测量166

2.3 声功率测量166

2.4 声强测量169

3 测量环境对测量结果的影响169

4 机械噪声源的识别170

5 工业企业噪声测量171

5.1 机器设备噪声测量171

5.2 生产环境（车间）噪声测量171

第11章 常见机械噪声源特性及其控制171

1 一般控制原则与控制方法173

1.1 噪声控制的一般原理173

1.2 机械噪声控制的一般原则173

1.3 某些机械设备的噪声控制方法174

1.4 工业噪声的一般控制方法174

2 齿轮噪声及其控制175

2.1 齿轮噪声的产生175

2.2 齿轮噪声控制途径与措施176

3 滚动轴承噪声及其控制176

3.1 滚动轴承噪声的产生176

3.2 滚动轴承噪声的控制177

4 液压系统噪声及其控制177

4.1 液压系统噪声的产生177

4.1.1 液压泵的噪声177

4.1.2 阀门的噪声177

4.1.3 管路的噪声178

4.2 液压系统噪声的控制178

5 气体动力性噪声及其控制178

5.1 概述178

5.2 气体动力性噪声的基本声源179

5.3 气体动力性噪声的特性与控制180

第12章 消声装置及隔声设备181

1 消声器181

1.1 消声器的分类与性能要求181

1.2 阻性消声器182

1.2.1 阻性消声器的结构与特点182

1.2.2 阻性消声器消声量的计算182

1.3 抗性消声器188

1.3.1 扩张室型消声器188

1.3.2 共振型消声器191

1.3.3 其他类型的消声器192

2 隔声罩193

2.1 单层隔声结构的隔声量193

2.2 双层隔声结构的隔声量194

2.3 缝隙、孔洞对隔声量的影响196

2.4 隔声罩设计步骤与设计要点196

2.5 隔声罩降噪效果的评价196

3 隔声屏197

3.1 隔声屏降噪原理197

3.2 隔声屏降噪效果计算197

3.3 道路隔声屏的结构型式198

3.4 道路隔声屏的设计198

参考文献200