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上篇 机架、箱体及导轨3

第1章 机架结构设计基础3

1.1 机架设计的一般要求3

1.1.1 定义及分类3

1.1.2 机架设计的一般要求和步骤3

1.1.2.1 机架设计的准则和要求3

1.1.2.2 机架设计的步骤4

1.2 机架的常用材料及热处理4

1.2.1 机架常用材料4

1.2.2 机架的热处理6

1.3 机架的截面形状、肋的布置及壁板上的孔8

1.3.1 机架的截面形状8

1.3.2 肋的布置10

1.3.3 机架壁板上的孔16

1.4 铸造金属机架的结构设计20

1.4.1 铸造机架的壁厚及肋20

1.4.1.1 最小壁厚20

1.4.1.2 凸台及加强肋的尺寸21

1.4.1.3 铸件壁的连接形式及尺寸21

1.4.2 机架的连接结构设计21

1.4.3 铸造机架结构设计的工艺性23

1.4.3.1 铸件一般工艺性注意事项23

1.4.3.2 铸造机架结构设计应注意的问题24

1.4.4 铸造机架结构设计示例26

1.4.4.1 机床大件结构设计26

1.4.4.2 精密仪器机架结构设计31

1.5 焊接机架31

1.5.1 焊接机架的结构及其工艺性31

1.5.1.1 典型机床的焊接床身结构及特点32

1.5.1.2 焊接横梁结构33

1.5.1.3 焊接机架的结构工艺性33

1.5.2 机床焊接机架的壁厚及布肋36

1.5.2.1 焊接机架壁厚的确定36

1.5.2.2 焊接机架的布肋36

1.5.3 改善机床结构阻尼比的措施38

1.5.4 焊接机架结构示例39

1.5.4.1 大型加工中心机床39

1.5.4.2 刨、镗、铣床立柱结构40

1.5.4.3 压力机焊接机架结构41

1.6 非金属机架设计44

1.6.1 钢筋混凝土机架44

1.6.2 预应力钢筋混凝土机架45

1.6.3 塑料壳体设计47

1.6.3.1 塑料特性及选择47

1.6.3.2 塑料壳体的结构设计48

1.6.3.3 塑料制品的尺寸公差51

第2章 机架的设计与计算54

2.1 框架式及梁柱式机架的设计与常规计算54

2.1.1 轧钢机机架的结构设计与常规计算54

2.1.1.1 轧钢机机架的结构设计54

2.1.1.2 轧钢机机架强度和刚度计算57

2.1.2 液压机机架的结构与设计计算70

2.1.2.1 液压机机架的结构设计70

2.1.2.2 液压机机架的计算70

2.1.3 曲柄压力机机架的设计与常规计算75

2.1.3.1 曲柄压力机闭式机架的常规计算75

2.1.3.2 开式曲柄压力机机身的设计与计算78

2.1.4 机床大件的设计与计算81

2.1.4.1 机床大件刚度设计指标81

2.1.4.2 普通车床床身的受力分析84

2.1.4.3 卧式镗床立柱及床身受力分析84

2.1.4.4 龙门式机床受力和变形分析88

2.1.4.5 立式钻床、卧式铣床床身（立柱）受力及变形分析90

2.1.4.6 机床热变形的形成及热变形计算91

2.1.4.7 带有肋板框架的刚度计算94

2.1.5 十字肋的刚度计算96

2.2 稳定性计算96

2.2.1 不作稳定性计算的条件96

2.2.2 轴心受压构件的稳定性验算公式96

2.2.3 结构件长细比的计算97

2.2.4 结构件的计算长度98

2.2.4.1 等截面柱98

2.2.4.2 变截面受压构件98

2.2.4.3 桁架构件的计算长度100

2.2.4.4 特殊情况101

2.2.5 偏心受压构件102

2.2.6 板的局部稳定性计算102

2.2.7 圆柱壳的局部稳定性计算105

2.2.8 梁的局部稳定性105

第3章 齿轮传动箱体的设计与计算105

3.1 箱体结构设计概述108

3.1.1 齿轮箱体结构的确定108

3.1.2 齿轮箱体焊接结构109

3.1.3 压力铸造传动箱体的结构设计112

3.1.3.1 肋的设计112

3.1.3.2 箱体上的通孔及紧固孔的设计115

3.2 按刚度设计圆柱齿轮减速器箱座116

3.2.1 剖分式齿轮减速器箱座的设计计算方法及步骤117

3.2.2 齿轮箱体计算实例119

3.3 机床主轴箱的刚度计算123

3.3.1 箱体的刚度计算123

3.3.2 车床主轴箱刚度计算示例123

3.4 变速箱体上轴孔坐标计算126

3.5 变速箱体的技术要求128

3.5.1 各加工面的形状精度及表面结构中的粗糙度128

3.5.2 各加工面的相互位置精度128

3.5.3 有关铸造、焊接、热处理的要求128

3.5.4 变速箱体零件工作图实例129

第4章 机架与箱体的现代设计方法129

4.1 机架的有限元分析131

4.1.1 轧钢机机架的有限元分析131

4.1.2 液压机横梁的有限元分析示例132

4.1.3 开式机架的有限元分析133

4.1.4 整体闭式机架有限元分析134

4.2 机架与箱体的优化设计137

4.2.1 优化设计数学模型的建立137

4.2.2 热压机机架结构的优化设计139

4.2.3 基于ANSYS的优化设计141

4.2.3.1 ANSYS优化设计的基本过程141

4.2.3.2 基于ANSYS的减速器箱体的优化设计示例142

4.2.4 机架的模糊优化方法143

4.2.4.1 模糊有限元分析方法143

4.2.4.2 三轴仿真转台框架结构的模糊有限元优化145

第5章 导轨148

5.1 概述148

5.1.1 导轨的类型及其特点148

5.1.2 导轨的设计要求148

5.1.3 导轨的设计程序及内容148

5.1.4 精密导轨的设计原则149

5.2 普通滑动导轨的结构设计149

5.2.1 整体式滑动导轨149

5.2.1.1 滑动导轨的截面形状149

5.2.1.2 滑动导轨尺寸151

5.2.1.3 导轨间隙调整装置153

5.2.1.4 滑动导轨的卸荷装置157

5.2.1.5 滑动导轨压强的计算159

5.2.1.6 导轨材料与热处理161

5.2.1.7 导轨的技术要求162

5.2.2 塑料（贴塑式）导轨164

5.2.2.1 塑料导轨的特点164

5.2.2.2 塑料导轨的材料164

5.2.2.3 填充氟塑软带导轨典型制造工艺166

5.2.2.4 软带导轨技术条件（JB/T 7899—1999）166

5.2.2.5 环氧涂层材料技术通则（JB/T 3578—2007）167

5.2.2.6 环氧涂层导轨通用技术条件（JB/T 3579—2007）168

5.2.2.7 通用塑料导轨材料的粘接169

5.2.2.8 耐磨涂层的配方169

5.3 流体静压导轨169

5.3.1 液体静压导轨169

5.3.1.1 液体静压导轨的类型和特点169

5.3.1.2 液体静压导轨的基本结构形式170

5.3.1.3 静压导轨的油腔结构171

5.3.1.4 导轨的技术要求和材料172

5.3.1.5 液体静压导轨的节流器、润滑油及供油装置173

5.3.1.6 静压导轨的加工和调整173

5.3.1.7 液体静压导轨的计算174

5.3.1.8 毛细管节流开式静压导轨的计算178

5.3.2 气体静压导轨180

5.3.2.1 气体静压导轨的类型与特点180

5.3.2.2 气体静压导轨的结构设计181

5.3.2.3 气体静压导轨的设计计算182

5.4 滚动导轨183

5.4.1 滚动导轨的类型、特点及应用183

5.4.2 滚动导轨的计算、结构与尺寸系列183

5.4.2.1 滚动直线导轨的计算183

5.4.2.2 滚动直线导轨副188

5.4.2.3 滚柱交叉导轨副201

5.4.2.4 滚柱（滚针）导轨块203

5.4.2.5 滚动直线导轨套副207

5.4.2.6 滚动花键导轨副214

5.4.2.7 滚动轴承导轨219

5.5 导轨设计实例221

5.5.1 压力机导轨的形式和特点221

5.5.2 导轨的尺寸和验算222

5.5.2.1 导轨长度222

5.5.2.2 导轨工作面宽度及其验算222

5.5.3 导轨材料的选择222

5.5.4 导轨间隙的调整223

5.6 导轨的防护223

5.6.1 导轨防护装置的类型及特点223

5.6.2 导轨刮屑板223

5.6.3 刚性伸缩式导轨防护置223

5.6.4 柔性伸缩式导轨防护罩224

参考文献225

下篇 机械振动与噪声229

第1章 概述229

1.1 机械振动的分类及机械工程中的振动问题229

1.1.1 机械振动的分类229

1.1.2 机械工程中的振动问题230

1.2 有关振动的部分标准232

1.2.1 有关振动的部分国家标准232

1.2.1.1 基础标准和一般标准232

1.2.1.2 平衡和试验台的振动标准232

1.2.1.3 各种机器、设备的振动标准233

1.2.1.4 振动测量仪器的使用和要求234

1.2.1.5 人体振动与环境234

1.2.2 有关振动的部分国际标准235

1.2.3 机械振动等级的评定236

1.2.3.1 振动烈度的评定236

1.2.3.2 振动烈度的等级划分236

1.2.3.3 泵的振动烈度的评定举例236

1.3 允许振动量238

1.3.1 机械设备的允许振动量238

1.3.2 其他要求的允许振动量238

第2章 机械振动基础239

2.1 单自由度系统的自由振动239

2.2 单自由度系统的受迫振动240

2.2.1 简谐激励下的振动响应240

2.2.2 一般周期激励下的稳态响应242

2.2.3 扭转振动与直线振动的参数类比242

2.3 多自由度系统243

2.3.1 多自由度系统的自由振动及其特性243

2.3.2 多自由度系统的简谐激励稳态响应244

2.3.3 常见二自由度系统简谐激励下的稳态响应245

2.4 振动系统对任意激励的响应计算246

2.4.1 单自由度系统246

2.4.2 多自由度系统的模态分析法247

第3章 机械振动的一般资料248

3.1 机械振动表示方法248

3.1.1 简谐振动表示方法248

3.1.2 周期振动幅值表示法249

3.1.3 振动频谱表示法249

3.2 弹性构件的刚度250

3.3 阻尼系数253

3.3.1 黏性阻尼系数253

3.3.2 等效黏性阻尼系数254

3.4 振动系统的固有角频率255

3.4.1 单自由度系统的固有角频率255

3.4.2 二自由度系统的固有角频率259

3.4.3 各种构件的固有角频率261

3.5 同向简谐振动合成266

3.6 各种机械产生振动的扰动频率267

第4章 非线性振动与随机振动268

4.1 非线性振动268

4.1.1 非线性振动问题268

4.1.2 非线性恢复力的特性曲线269

4.1.3 非线性阻尼力的特性曲线271

4.1.4 非线性振动的特性273

4.1.5 分析非线性振动的常用方法及示例278

4.1.5.1 分析非线性振动的常用方法278

4.1.5.2 非线性振动的求解示例279

4.2 自激振动280

4.2.1 自激振动系统的特性280

4.2.2 机械工程中的自激振动现象281

4.2.3 非线性振动的稳定性283

4.2.4 相平面法及稳定性判据283

4.3 随机振动286

4.3.1 随机振动问题286

4.3.2 平稳随机振动288

4.3.3 单自由度线性系统的传递函数288

4.3.4 单自由度线性系统的随机响应288

第5章 机械振动控制290

5.1 振动控制的基本方法290

5.1.1 常见的机械振动源290

5.1.2 振动控制的基本方法290

5.1.3 刚体回转体的平衡291

5.1.4 挠体回转体的动平衡291

5.1.5 往复机械惯性力的平衡291

5.2 定性减少振动的一些方法和手段291

5.3 隔振原理及隔振设计292

5.3.1 隔振原理及一级隔振动力参数设计292

5.3.2 一级隔振动力参数设计示例293

5.3.3 二级隔振动力参数设计294

5.3.4 二级隔振动力参数设计示例295

5.3.5 非刚性基座隔振设计296

5.3.6 隔振设计的几个问题296

5.3.6.1 隔振设计步骤296

5.3.6.2 隔振设计要点298

5.3.6.3 隔振系统的阻尼298

5.3.7 隔振元件材料、类型与选择298

5.3.7.1 隔振元件材料、类型298

5.3.7.2 隔振元件选择299

5.3.8 橡胶隔振器300

5.3.9 橡胶隔振器设计300

5.3.9.1 橡胶材料的主要性能参数300

5.3.9.2 橡胶隔振器刚度计算301

5.3.9.3 橡胶隔振器设计要点303

5.3.10 钢丝绳隔振器303

5.3.10.1 主要特点303

5.3.10.2 选型原则与方法304

5.4 阻尼减振304

5.4.1 阻尼减振原理304

5.4.2 阻尼类型304

5.4.3 材料的损耗因子与阻尼结构305

5.4.3.1 材料的损耗因子305

5.4.3.2 阻尼结构305

5.4.4 干摩擦阻尼306

5.4.4.1 刚性连接的干摩擦阻尼306

5.4.4.2 弹性连接的干摩擦阻尼308

5.4.5 干摩擦阻尼减振器309

5.5 动力吸振器309

5.5.1 动力吸振器设计309

5.5.1.1 动力吸振器工作原理309

5.5.1.2 动力吸振器的设计310

5.5.1.3 设计示例311

5.5.2 有阻尼动力吸振器311

5.5.2.1 有阻尼动力吸振器的动态特性311

5.5.2.2 有阻尼动力吸振器的最佳参数312

5.5.2.3 有阻尼动力吸振器设计320

5.6 缓冲器设计320

5.6.1 设计思想320

5.6.1.1 冲击现象及冲击传递系数320

5.6.1.2 速度阶跃激励322

5.6.1.3 缓冲弹簧的储能特性322

5.6.1.4 阻尼参数选择324

5.6.2 一级缓冲器设计324

5.6.2.1 缓冲器设计原则324

5.6.2.2 设计要求324

5.6.2.3 一次缓冲器动力参数设计324

5.6.2.4 加速度脉冲激励波形影响提示324

5.6.3 二级缓冲器设计325

5.7 机械振动的主动控制325

5.7.1 主动控制系统的原理325

5.7.2 主动控制的类型325

5.7.3 控制系统的组成326

5.7.4 作动器类型327

5.7.5 主动控制系统的设计过程327

5.7.6 常用的控制律设计方法328

5.7.7 主动抑振329

5.7.7.1 随机振动控制329

5.7.7.2 谐波振动控制329

5.7.8 主动吸振329

5.7.8.1 惯性可调动力吸振329

5.7.8.2 刚度可调式动力吸振330

5.7.9 主动隔振330

5.7.9.1 主动隔振原理330

5.7.9.2 半主动隔振原理330

第6章 典型设备振动设计实例331

6.1 旋转机械的振动设计实例331

6.1.1 汽轮发电机组轴系线性动力学设计331

6.1.1.1 建模331

6.1.1.2 运动方程和求解方法331

6.1.1.3 临界转速的计算331

6.1.1.4 不平衡响应计算331

6.1.1.5 稳定性设计331

6.1.2 200MW汽轮发电机组轴系动力学线性分析332

6.1.2.1 200MW汽轮发电机组轴系模型332

6.1.2.2 单跨轴段在刚性支承下的临界转速和模态332

6.1.2.3 刚性支承轴系的临界转速及主模态332

6.1.2.4 弹性支承轴系的临界转速334

6.2 往复机械的振动设计实例——CA498柴油机隔振系统设计与试验研究334

6.2.1 柴油机振动扰动力分析334

6.2.2 柴油机隔振系统设计模型335

6.2.3 隔振方案的选择335

6.3 锻压机械的振动设计实例336

6.3.1 锻锤的隔振计算336

6.3.1.1 锻锤隔振的基本计算336

6.3.1.2 砧座下基础块的最小厚度要求337

6.3.1.3 三心合一问题337

6.3.1.4 阻尼问题337

6.3.1.5 隔振基础的结构设计337

6.3.2 锻锤隔振基础的设计步骤337

6.3.2.1 搜集设计资料337

6.3.2.2 初步确定基础块的质量和几何尺寸337

6.3.2.3 确定隔振器应具备的参数并选用或设计隔振器338

6.3.2.4 基础块振动验算338

6.3.2.5 砧座振幅验算338

6.3.2.6 基础箱的设计及振幅339

6.3.3 设计举例5t模锻锤隔振基础设计339

6.3.3.1 设计资料及设计值339

6.3.3.2 确定基础块的质量和几何尺寸339

6.3.3.3 隔振器的选用与设计339

6.3.3.4 基础块振动验算339

6.3.3.5 砧座振幅验算340

6.3.3.6 基础箱设计340

6.3.4 有关锻锤隔振新理论、新观念介绍340

6.3.4.1 砧座下直接隔振技术340

6.3.4.2 阻尼的作用与取值范围340

第7章 轴系的临界转速341

7.1 概述341

7.2 简单转子的临界速度341

7.2.1 力学模型341

7.2.2 两支承轴的临界转速342

7.2.3 两支承单盘转子的临界转速343

7.3 两支承多盘转子临界转速的近似计算343

7.3.1 带多个圆盘轴的一阶临界转速343

7.3.2 力学模型343

7.3.3 临界转速计算公式343

7.3.4 计算示例344

7.4 阶梯轴的临界转速计算346

7.5 轴系的模型与参数346

7.5.1 力学模型346

7.5.2 滚动轴承支承刚度347

7.5.3 滑动轴承支承刚度348

7.5.4 支承阻尼351

7.6 轴系的临界转速计算352

7.6.1 轴系的特征值问题352

7.6.2 特征值数值计算实例353

7.6.3 传递矩阵法计算临界转速354

7.6.4 传递矩阵法计算实例356

7.7 轴系临界转速设计357

7.7.1 轴系临界转速修改设计357

7.7.2 轴系临界转速组合设计358

7.8 影响轴系临界转速的因素359

7.8.1 支撑刚度对临界转速的影响359

7.8.2 回转力矩对临界转速的影响359

7.8.3 联轴器对临界转速的影响359

7.8.4 其他因素的影响359

7.8.5 改变临界转速的措施359

第8章 机械振动的利用360

8.1 概述360

8.1.1 振动机械的组成360

8.1.2 振动机械的用途及工艺特性363

8.1.3 振动机械的频率特性及结构特征364

8.1.4 工程中常用的振动系统365

8.1.5 有关振动机械的部门标准365

8.2 振动机工作面上物料的运动学与动力学366

8.2.1 物料的运动学366

8.2.1.1 物料的运动状态366

8.2.1.2 物料的滑行运动366

8.2.1.3 物料的抛掷运动368

8.2.2 物料的动力学369

8.2.2.1 物料滑行运动时的结合质量与当量阻尼369

8.2.2.2 物料抛掷运动时的结合质量与当量阻尼370

8.2.2.3 弹性元件的结合质量与阻尼370

8.2.2.4 振动系统的计算质量、总阻尼系数及功率消耗371

8.3 常用的振动机械372

8.3.1 振动机械的分类372

8.3.2 常用振动机的振动参数372

8.4 惯性式振动机械的计算373

8.4.1 单轴惯性式振动机373

8.4.2 双轴惯性式振动机375

8.4.3 多轴惯性振动机377

8.4.4 自同步式振动机378

8.4.5 惯性共振式振动机379

8.4.5.1 主振系统的动力参数379

8.4.5.2 激振器动力参数设计380

8.5 弹性连杆式振动机的计算380

8.5.1 单质体弹性连杆式振动机380

8.5.2 双质体弹性连杆式振动机381

8.5.3 隔振平衡式三质体弹性连杆振动机382

8.5.4 非线性弹性连杆振动机382

8.5.5 弹性连杆振动机动力参数的选择计算383

8.5.6 导向杆和橡胶铰链385

8.5.7 振动输送类振动机整体刚度和局部刚度的计算386

8.5.8 近共振类振动机工作点的调试387

8.6 电磁式振动机械的计算387

8.7 振动机械设计示例387

8.7.1 远超共振惯性振动机设计示例387

8.7.1.1 远超共振惯性振动机的运动参数设计示例387

8.7.1.2 远超共振惯性振动机的动力参数设计示例389

8.7.2 惯性共振式振动机的动力参数设计示例389

8.7.3 弹性连杆式振动机的动力参数设计示例390

8.7.4 电磁式振动机的动力参数设计示例391

8.8 主要零部件392

8.8.1 振动电机392

8.8.2 仓壁式振动器397

8.8.3 复合弹簧398

8.9 利用振动来监测缆索拉力400

8.9.1 测量弦振动计算索拉力400

8.9.1.1 弦振动测量原理400

8.9.1.2 MGH型锚索测力仪400

8.9.2 按两端受拉梁的振动测量索拉力401

8.9.2.1 两端受拉梁的振动测量原理401

8.9.2.2 高屏溪桥斜张钢缆检测部分简介401

8.9.3 索拉力振动检测的最新方法402

第9章 机械振动测量404

9.1 概述404

9.1.1 振动的测量方法404

9.1.1.1 振动测量的内容404

9.1.1.2 测振原理404

9.1.1.3 振动量级的表述方法404

9.1.2 振动测量系统405

9.2 振动测量传感器405

9.2.1 加速度传感器405

9.2.1.1 加速度计的原理和结构405

9.2.1.2 加速度计的类型406

9.2.1.3 加速度计的主要性能指标406

9.2.1.4 加速度计的安装406

9.2.1.5 加速度计的选择408

9.2.1.6 适用于不同场合的加速度计408

9.2.1.7 加速度计的标定409

9.2.2 速度传感器409

9.2.3 位移传感器410

9.2.3.1 电涡流传感器410

9.2.3.2 激光位移传感器410

9.2.4 其他传感器410

9.3 测试仪器411

9.3.1 电荷放大器411

9.3.2 电源供给器411

9.3.3 便携式测振仪411

9.4 激振设备412

9.4.1 力锤412

9.4.2 电磁式激振设备412

9.4.2.1 电磁式激振器412

9.4.2.2 电磁式振动台413

9.4.3 电液伺服振动台413

9.4.4 冲击试验机413

9.4.5 压电陶瓷414

9.5 振动测量方法举例414

9.5.1 系统固有频率的测定414

9.5.2 阻尼参数的测定414

9.5.3 刚度和柔度测量414

第10章 机械振动信号处理与故障诊断414

10.1 概述416

10.1.1 机械故障诊断概述416

10.1.2 机械故障416

10.1.3 基本维护策略417

10.1.4 故障特征参量418

10.1.5 机械振动信号的分类418

10.2 振动信号处理基础419

10.2.1 频谱420

10.2.2 模数（A/D）转换422

10.2.3 模拟信号采样422

10.2.4 量化误差423

10.2.5 混叠与采样定理423

10.2.6 滤波器424

10.2.7 振动传感器的选择424

10.2.8 测试位置的选择424

10.3 机械振动信号时域分析与故障诊断425

10.3.1 时域特征与故障检测425

10.3.2 相关分析428

10.4 机械振动信号频域分析与故障诊断428

10.4.1 傅里叶变换基础429

10.4.2 利用频谱分析进行故障诊断429

10.4.3 倒谱（cepstrum）分析基础433

10.4.4 利用倒谱分析进行故障诊断434

10.5 旋转机械振动与故障诊断435

10.5.1 旋转机械振动的基本特征435

10.5.1.1 强迫振动436

10.5.1.2 自激振动436

10.5.2 旋转机械常见故障机理与诊断437

10.5.2.1 振动测量与技术437

10.5.2.2 振动标准438

10.5.2.3 旋转机械振动信号特征与故障诊断441

10.6 往复机械振动与故障诊断445

10.6.1 往复机械振动的基本特征445

10.6.2 往复机械故障诊断446

10.7 滚动轴承和齿轮故障诊断448

10.7.1 滚动轴承故障诊断448

10.7.1.1 滚动轴承故障诊断方法及应用448

10.7.1.2 锥形滚子轴承故障诊断示例450

10.7.2 齿轮故障诊断451

10.8 机械故障诊断中的现代信号处理方法453

10.8.1 小波变换及其机械故障诊断应用453

10.8.2 EMD及其机械故障诊断应用455

第11章 机械噪声基础457

11.1 声学基本知识457

11.1.1 声波的特性457

11.1.2 描述声场与声源的物理量457

11.1.3 声学物理量的关系及波动方程458

11.1.4 平面、球面和柱面声波458

11.1.5 声波的传播459

11.1.5.1 反射、折射和透射459

11.1.5.2 声波的干涉460

11.1.5.3 散射、绕射和衍射460

11.1.6 自由声场和混响声场460

11.1.7 简单声源模型461

11.1.8 声辐射462

11.2 噪声的评价462

11.2.1 声压级、声强级和声功率级462

11.2.2 声级的综合463

11.2.3 等效声级463

11.2.4 人耳的听觉特性463

11.2.5 噪声的频谱分析464

11.2.6 计权声级464

11.2.7 噪声评价数NR465

11.3 噪声标准与规范466

11.3.1 噪声的危害466

11.3.2 噪声标准目录466

11.3.3 机械设备噪声限值468

11.3.4 工作场所噪声暴露限值470

11.4 机械工程中的噪声源470

11.4.1 机械噪声471

11.4.2 齿轮噪声471

11.4.3 滚动轴承噪声472

11.4.4 液压系统噪声472

11.4.4.1 液压泵噪声472

11.4.4.2 液压阀噪声473

11.4.4.3 机械噪声473

11.4.5 电磁噪声473

11.4.6 空气动力噪声473

第12章 机械噪声测量475

12.1 噪声测量概述475

12.1.1 测量目的475

12.1.2 测量注意事项475

12.1.2.1 测点的选择475

12.1.2.2 背景噪声的修正475

12.1.2.3 环境的影响475

12.1.2.4 测量仪器的校准475

12.2 噪声测量仪器476

12.2.1 噪声测量基本系统476

12.2.2 传声器476

12.2.2.1 传声器的性能指标476

12.2.2.2 传声器种类及特点477

12.2.2.3 电容传声器478

12.2.2.4 传声器的使用478

12.2.2.5 特殊传声器479

12.2.2.6 前置放大器479

12.2.3 声级计479

12.2.3.1 声级计的原理及分类479

12.2.3.2 声级计的主要性能479

12.2.3.3 积分声级计481

12.2.3.4 噪声暴露计481

12.2.3.5 统计声级计481

12.2.3.6 频谱声级计481

12.2.4 附件的使用481

12.2.5 记录及分析仪483

12.2.5.1 数据记录与采集483

12.2.5.2 数字式分析仪483

12.2.6 声校准器484

12.3 噪声测量方法485

12.3.1 声级测量485

12.3.1.1 试验目的485

12.3.1.2 试验原理485

12.3.1.3 测点选择485

12.3.1.4 测试内容485

12.3.2 声功率测量486

12.3.2.1 试验目的486

12.3.2.2 试验原理486

12.3.2.3 测点布置487

12.3.3 声强测量488

12.3.3.1 试验目的488

12.3.3.2 试验原理488

12.3.3.3 双传声器探头490

12.3.3.4 声强信号处理方法490

12.3.4 声成像测试490

12.3.4.1 波束成型阵列测试技术491

12.3.4.2 近场声全息测试技术491

第13章 机械噪声控制493

13.1 噪声源控制493

13.1.1 噪声控制原则与方法493

13.1.1.1 噪声源的控制493

13.1.1.2 传播途径的控制493

13.1.1.3 噪声接受者（点）的防护493

13.1.2 机械噪声源控制493

13.1.3 空气动力噪声源控制494

13.2 隔声降噪494

13.2.1 隔声性能的评价与测定494

13.2.1.1 隔声量494

13.2.1.2 计权隔声量Rw494

13.2.1.3 空气声隔声量的实验室测定495

13.2.2 单层均质薄板的隔声性能495

13.2.2.1 隔声频率特性曲线495

13.2.2.2 隔声量计算495

13.2.2.3 常用单层板结构隔声量496

13.2.3 双层板结构的隔声性能497

13.2.3.1 隔声频率特性曲线497

13.2.3.2 隔声量计算的经验公式497

13.2.4 轻型组合结构的隔声性能498

13.2.4.1 各类轻型组合结构的隔声特性498

13.2.4.2 轻型构造中的声桥和提高轻型构造隔声量的方法499

13.2.5 隔声罩499

13.2.5.1 隔声罩和半隔声罩的常用形式499

13.2.5.2 隔声罩隔声效果计算公式499

13.2.5.3 隔声罩设计步骤499

13.2.5.4 隔声罩设计注意事项500

13.2.6 隔声屏500

13.2.6.1 隔声屏类型500

13.2.6.2 隔声屏降噪效果500

13.3 吸声降噪501

13.3.1 吸声材料和吸声结构501

13.3.2 吸声性能的评价与测定502

13.3.2.1 吸声性能的评价502

13.3.2.2 吸声系数的测量503

13.3.3 多孔吸声材料503

13.3.3.1 多孔吸声材料的基本类型503

13.3.3.2 多孔吸声材料的吸声性能504

13.3.4 共振吸声结构504

13.3.4.1 穿孔板共振吸声结构504

13.3.4.2 微穿孔板共振吸声结构505

13.3.5 吸声降噪量计算505

13.3.5.1 吸声降噪适用条件分析505

13.3.5.2 单声源时的室内吸声降噪量计算506

13.3.5.3 多声源时的室内吸声降噪量计算506

13.3.5.4 吸声降噪设计程序507

13.4 消声器507

13.4.1 消声器的类型与性能评价507

13.4.1.1 消声器的类型507

13.4.1.2 消声器的性能评价508

13.4.2 阻性消声器508

13.4.2.1 常见形式508

13.4.2.2 直管式消声器的消声量508

13.4.2.3 其他消声器的消声量509

13.4.3 抗性消声器509

13.4.3.1 扩张式（膨胀式）消声器509

13.4.3.2 共振式消声器510

13.4.3.3 微穿孔板消声器511

13.4.4 复合式消声器511

13.4.5 喷注消声器511

13.4.5.1 节流减压型排气消声器511

13.4.5.2 小孔喷注型排气消声器512

13.4.5.3 节流减压加小孔喷注复合型排气消声器513

13.4.5.4 多孔材料耗散型排气消声器513

13.4.6 电子消声器513

参考文献516