【正文】 壁結(jié)構(gòu)機(jī)體 圖 雙單層壁結(jié)構(gòu)機(jī)體 噴油螺桿 。另外，外壁還承受著聯(lián)接法蘭的負(fù)荷，使之不會(huì)傳遞到 內(nèi)部轉(zhuǎn)子的氣缸體上。(2)轉(zhuǎn)子 是螺桿壓縮機(jī)的主要部件，在噴油螺桿壓縮機(jī)中，由于排氣溫度較低，轉(zhuǎn)子熱脹較小，一般認(rèn)為 不設(shè)置密封齒。 螺桿壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子 的毛坯常為鍛件，一般多采用中碳鋼，有特殊要求時(shí)也有用40Cr等合金鋼或鋁合金。轉(zhuǎn)子精加工后，應(yīng)進(jìn)行動(dòng)平衡校驗(yàn)。允許的不平衡力矩，因機(jī)器的尺寸和轉(zhuǎn)數(shù)不同，通常是()N尺寸小、轉(zhuǎn)速高的機(jī)器應(yīng)取偏低值。 在螺桿壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)子上，作用有軸向力和徑向力。由于 轉(zhuǎn)子一端是吸氣壓力，另一端是排氣壓力，再加上內(nèi) 壓縮過程的影響，以及 一個(gè)轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)另一轉(zhuǎn)子等因素，便產(chǎn)生了軸向力。另外，由于內(nèi)壓縮的存在，排氣端的徑向力要比吸 氣端大。因此承受徑向力的 軸承負(fù)荷由大到小 依次是：陰轉(zhuǎn)子排氣端軸承、陽(yáng)轉(zhuǎn)子排氣端軸承、陰轉(zhuǎn)子吸 氣端軸承和陽(yáng)轉(zhuǎn)子吸氣 端軸承。軸向力之間 的差別比徑向力的差別大得多，陽(yáng)轉(zhuǎn)子所受軸向力大約 是陰轉(zhuǎn)子的四倍。承受軸向力 的軸承總是放在排氣端，以獲得最小的排氣端面 間隙。(4)噴油 螺桿壓縮機(jī)中有兩種不同的軸封：與壓縮腔緊鄰的轉(zhuǎn)子 軸段的軸封，特別是 在排氣端，這種軸封更為重要；伸出壓縮機(jī)端蓋外的軸段 也必須有軸封，以與 大氣隔開。這類壓縮 機(jī)都采用滾動(dòng)軸承，為了防止壓縮腔的氣體通過轉(zhuǎn)子軸 向外泄漏，必須在排氣端 的轉(zhuǎn)子工作段與軸承之間加一個(gè)軸封。(5)軸。 (6)在噴油螺桿 壓縮機(jī)中，常向工作腔內(nèi)噴入具有一定壓力的 潤(rùn)滑油，噴入的油與壓縮氣體直接 接觸，吸收氣體的壓縮熱。 油的噴入 使螺桿壓縮機(jī)的特性發(fā)生了很大變化，提高了能適應(yīng)的 壓力和壓比，簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)，并使排氣溫度得到了有效控制，還降低了噪聲。特別是在 移動(dòng)式空氣壓縮機(jī)及制冷 裝置中，噴油螺桿壓縮機(jī)獲得了廣泛的應(yīng)用。噴入壓縮機(jī)內(nèi)的 油主要有冷卻、密封、潤(rùn)滑和降噪四個(gè)功能。從控制噪聲角度考慮，應(yīng)盡量選用噪聲小的傳動(dòng)方式。而改用斜齒輪或螺旋齒輪，嚙合時(shí)重合系數(shù)大，可降低噪聲310分貝（A），若改用皮帶傳動(dòng)代替正齒輪傳動(dòng)，可降低噪音16分貝（A）。 第四章 螺桿壓縮機(jī)減振降噪分析與設(shè)計(jì)首先 來看振動(dòng)，作為一種常見現(xiàn)象，工程機(jī)械中的振動(dòng)不僅容易 破壞工程機(jī)械結(jié)構(gòu) 的強(qiáng)度，引起結(jié)構(gòu)噪聲，還會(huì)惡化操作人員的工作環(huán)境，使人易 疲勞、注意力 減弱，容易出現(xiàn)誤動(dòng)作，引起技術(shù)事故。針對(duì)工程機(jī)械基本的振動(dòng)源和傳遞途徑，目前不少行之有效的減小 和控制振動(dòng)的方法 已被掌握，大致可歸為三大類：減小擾動(dòng)——減小或 消除振動(dòng)源的激勵(lì)，如改善 內(nèi)部平衡，改進(jìn)和提高制造質(zhì)量，對(duì)具有較大輻射表面 的薄壁結(jié)構(gòu)采取必要的 阻尼措施等；防止共振——防止或減小設(shè)備、結(jié)構(gòu)對(duì)振動(dòng) 的響應(yīng)，如改變振動(dòng) 系統(tǒng)的固有頻率，改變振動(dòng)系統(tǒng)的擾動(dòng)頻率，裝設(shè)輔助性 的質(zhì)量彈簧系統(tǒng)，增加阻尼 以增加能量逸散，降低共振振幅等；采取隔振措施 ——減小或隔離振動(dòng) 的傳遞，涉及到對(duì)結(jié)構(gòu)振動(dòng)傳遞特性的分析和改進(jìn)，使之對(duì) 振動(dòng)噪聲具有明顯 的衰減作用，如采用質(zhì)量阻尼減振器、共振腔 消聲器等。一般來說，聲學(xué) 系統(tǒng)是由聲源、傳聲途徑和接受者這3個(gè) 基本環(huán)節(jié)組成的。由于在工程機(jī)械 的噪聲控制中，很難對(duì)噪聲接受者即 工程機(jī)械駕駛員采取措施，因此只能從聲源和 傳聲途徑上加以控制。任何有限空間內(nèi)，噪聲都是 由直達(dá)聲和反射聲兩部分 組成的，這是吸聲 法的科學(xué)基礎(chǔ)之一。采 用吸聲手段改善噪聲環(huán)境時(shí)，通常有兩 種處理方法：一是采用吸聲材 料，二是采用吸聲結(jié)構(gòu)。在混響較強(qiáng)的廠房適用隔聲 利用隔聲原理，在聲源與接收點(diǎn)之間設(shè)置隔聲結(jié)構(gòu)消聲器 利用阻性、抗性或阻抗復(fù)合的消聲原理，將沿通道傳播的噪聲 減弱，適用于降低空氣動(dòng)力性噪聲隔振 采用彈簧連接，隔絕或降低固體聲的傳遞，在設(shè)備基礎(chǔ)及管道 隔振中適用阻尼 利用內(nèi)摩擦，內(nèi)損耗大的涂料涂貼在振動(dòng)噪聲較大的薄板上， 減少其輻射噪聲 吸聲材料是指材 料的平均吸聲系 數(shù)在125Hz、250Hz、500H、1KHz、2KHz、4KHz這6個(gè)中心頻率倍頻帶吸聲系數(shù)的算術(shù)平均 料。多孔吸聲材 料主要吸收中高頻噪聲 ，對(duì)低頻聲的吸聲性能一般較差。多孔材料的吸聲系 數(shù)一般都隨著頻率的增大而增大，在一 定的頻率下大致要達(dá)到 固 定值。 當(dāng)空氣層的厚度近似等于入射 聲波的1/4波長(zhǎng)時(shí)，吸聲 系數(shù)最大，當(dāng)其厚度等于1/2波長(zhǎng)的整數(shù)倍時(shí)，則吸聲系數(shù)最小。因此很多 情況下，往 往采用共振吸聲 結(jié)構(gòu)解決低 頻聲的吸收問題。吸聲降噪就 是在室內(nèi)增加吸聲材料，能提 高房間平均吸 聲系數(shù)，減少混響聲聲能密度，從而降低總聲壓級(jí)。 (41) 1）吸聲系數(shù) (42)當(dāng)=0 時(shí)，材料不吸聲；當(dāng)=1時(shí)，入射聲能完全被吸收。 能量轉(zhuǎn)換示意圖 2） 穿孔率 穿孔率是描述穿孔板聲學(xué)特 性的重要參數(shù)。單個(gè)共振器可 看 成由幾個(gè)聲學(xué)作用不同的聲學(xué)元件 所組成，開口管內(nèi)及管口附近空 氣隨聲波而振動(dòng)，是一個(gè)聲 質(zhì)量元件。而空腔內(nèi) 的空氣在一定程度內(nèi) 隨聲波而振動(dòng)，也具有— 定的聲質(zhì)量。當(dāng)入射聲波的頻 率接近共振器的 固有頻率時(shí)，孔徑的空氣柱產(chǎn) 生強(qiáng)烈振動(dòng)，在振動(dòng)過程中，由于克服摩擦阻力而消耗聲能。單個(gè)共振器對(duì)頻率有較強(qiáng)選擇性，共振頻率為： (43) 式中，；c 為聲速，m/s；S 為頸口截面積，m2；r為頸口 半徑，m；V為空腔體積，m3；t為頸實(shí)際 長(zhǎng)度（即板的厚度），m；d為圓孔的直徑，m。2）穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu)在各種薄板上穿孔并在板后 設(shè)置空氣層，必要時(shí)在空腔中加 襯多孔吸聲材料，可以組 成穿孔扳共振吸聲結(jié)構(gòu)()，由于每個(gè)開口背后均有對(duì)應(yīng)空腔，這一穿孔板結(jié)構(gòu)即為 許多并聯(lián)的亥姆霍芝共振器。 由于穿孔板結(jié)構(gòu)是亥 姆霍芝共振器的 組合，因此可以看作 是由質(zhì)量和彈簧組成的一個(gè)共振系統(tǒng)。如果在穿孔 板后放置多孔材料 增加聲阻，會(huì)使結(jié)構(gòu)吸收頻帶加寬。影響穿孔板結(jié)構(gòu)吸聲特性的主要因素有：① 材料容重（單位體積的重量） 容重增加時(shí)，低頻吸聲 系 數(shù)提高，而高頻吸聲系數(shù)有所降低；容重 過大，總的吸聲效果又會(huì)明顯降低。 ② 材 料厚度 厚度增 加，材料吸聲系數(shù)曲線將向低頻方向平移，大致上材料厚度 每增加一倍，吸聲系數(shù)峰值向低頻方向移動(dòng)一個(gè)倍頻程。t為一常 數(shù)，約等于材料中聲速的四分之一。 ④ 護(hù)面層 常用護(hù)面層材料有 玻璃布、塑料窗紗、金屬 網(wǎng)及穿孔板（穿孔率20%）等，護(hù)面層對(duì)吸聲材料聲學(xué)性能的影響可 忽略不計(jì)。濕度對(duì)材料的影響很大，高的含 水率使多孔材料吸聲性 能大大降低。由于空腔內(nèi)填入 吸聲材料后產(chǎn)生 了相當(dāng)高的聲阻率，因此孔頸 處的聲阻率不宜過大，可通過穿孔率 加以調(diào)節(jié)，通常穿孔率不宜 小于5％。穿孔板背后空氣層中 填入疏松吸聲材料時(shí)，空腔 內(nèi)的聲質(zhì)量和聲順 都增加，穿孔的末 端阻抗也增加，也即 相當(dāng)于空腔的有效 深度增大，穿孔的有效 長(zhǎng)度也增加，與未填材料時(shí) 相比，共振頻率 向低頻方向移動(dòng)，移動(dòng)量通常 在一個(gè)倍 頻程以內(nèi)，同時(shí)吸聲系 數(shù) 有所提高；其次由于在孔 頸 和空腔內(nèi)產(chǎn)生較高的聲 阻，當(dāng)穿孔率比較低時(shí) ，主要產(chǎn)生 在孔頸處，穿孔率較高 時(shí)，主要產(chǎn)生在 空腔內(nèi)。穿孔板后空氣層 填入吸聲材料時(shí)，為增 加孔頸附近的阻力，吸聲材 料應(yīng)盡量接近穿孔板，當(dāng)吸聲材 料離穿孔板 50mm 以 上時(shí)，其吸聲系數(shù) 將降低。此外，剛性隔聲層還能夠有效地保護(hù)隔聲罩。亥姆霍茲共振結(jié)構(gòu) 和吸聲材料的結(jié) 合很大層度上提高了吸聲系數(shù)。 隔聲法 是現(xiàn)代噪聲控制 工程中常用的技術(shù)之一。許多實(shí)際情況下，由于各種條件的限制，很 難從噪聲源上進(jìn)行處理，這時(shí)可在噪聲傳播途 徑上采取措施來降低噪聲。罩的主要結(jié)構(gòu)一般是外層 ，為了 避免發(fā)生板的吻合效應(yīng)和低頻共振，在罩內(nèi)側(cè)金屬板 可 涂阻尼層。隔聲罩通常由罩壁、吸聲層組成。罩 壁內(nèi)貼50 mm超細(xì)玻璃棉吸聲層（ā=）。為了防止縫隙漏聲，機(jī)罩上的門 窗縫隙均采用橡皮條密封。當(dāng)機(jī)組運(yùn)行時(shí)，依靠裝置在柴油機(jī)前 端的風(fēng)扇，冷空氣從機(jī)罩前面兩側(cè)進(jìn)氣消 聲道進(jìn)入，流經(jīng)空 壓機(jī)，熱空氣由機(jī)罩 上方排氣消聲道排出。隔聲量計(jì)算公式： (46)式中，L1 和 L2 分別 代表發(fā)聲室和接收室內(nèi)空間平均聲壓級(jí)，dB；S為試件面積，m2 ；A為接收室吸聲量，m2 。提高罩殼內(nèi)壁的吸聲 性能，就降低了罩內(nèi)混響 聲場(chǎng)，也就相應(yīng)提高了插入損失。隔聲結(jié)構(gòu)通常都 是采用板，板的隔聲性能主要由 控制板振動(dòng)的三 個(gè)物理量決定，它們是：板的面密 度；板的勁度；材料的內(nèi)阻(以損 耗因素表征)。在 很低的頻 率(低于板 的簡(jiǎn)正頻率)范圍里，板受 本身 的勁度控制，隔聲曲線隨頻率的升高而降低，此時(shí)板的質(zhì)量和阻尼并不重要。在勁 度和質(zhì)量 共同的作 用下，板將產(chǎn)生一系列 共振，其中為最低共振頻率。對(duì)于一般厚重材料而 言，如磚墻，它的低 于可聞聲，可不予考慮：但對(duì)于金屬薄板，其 共振頻率可能落在聽閾內(nèi)，此時(shí)應(yīng)考慮它 的影響。 頻率再往上升，板進(jìn)入 由質(zhì)量控制的區(qū)域，板的質(zhì)量 愈大，頻率愈高，隔聲量也愈高。所以，隔聲效果也越好。這主要指圖隔聲曲線中 的質(zhì)量控制區(qū)而言，是隔聲 研究的重要區(qū)域。吻合谷的深淺隨 著板的阻尼不同而不同，阻 尼高時(shí)谷就較淺，反之則深 。吻合效應(yīng)的范圍是較寬的，約占三個(gè)倍 頻程。吻合效應(yīng)的產(chǎn)生是由于勻質(zhì)薄板都具有 一定的彈性，在聲波 的激發(fā)下會(huì)產(chǎn)生受迫彎曲振動(dòng)，并沿 著板前進(jìn)。出 現(xiàn)吻合效應(yīng)的最低頻率稱為臨界頻率。1)隔聲罩的設(shè) 計(jì)必須與生產(chǎn)工藝的 要求相配合，不能影響生產(chǎn)和 妨礙操作。為力監(jiān)視，需 要留觀察 的玻璃窗。2)隔聲罩的壁材 必須選擇有足夠 隔聲能力的材料制作，如鋼 板、鉛板、磚等。為此可在罩 內(nèi)進(jìn)行吸聲處理。要盡量少用方形平行罩壁，以防止罩內(nèi)空氣聲的駐波效應(yīng)，使隔聲量出現(xiàn)低谷。5)用鋼板之類 的輕型結(jié)構(gòu)做罩壁時(shí)，需要考 慮共振和吻合效應(yīng)。 阻尼層的厚度應(yīng)不小于罩壁 厚度的24倍，并且一定 要粘接緊密牢固。否 則會(huì)形成“ 聲橋”，使機(jī)械設(shè)備的振動(dòng) 直接傳給罩體，使罩體成為新的噪 聲輻射面，因而使隔聲效果下降。1)吸隔聲問題：壓縮機(jī)隔聲罩 壁體選取吸隔組合式結(jié)構(gòu)，吸聲壁 體選 用寬頻帶組合式吸聲板；隔聲壁體采 用雙 層板隔聲結(jié)構(gòu)，外層設(shè) 置阻尼隔聲板，內(nèi)層設(shè) 置中 阻尼隔聲材料。2) 形狀