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正确选择减速机降低舞台机械传动噪音

编辑:未知 发布时间:2020-07-30 浏览次数: 次

舞台机械是用于演出舞台、服务于表演艺术和舞台美术的专用机械设备,舞台机械的功能和作用随着舞台机械技术水平的发展得到了极大的丰富和发展,使舞台机械成为舞台艺术不可或缺的表演手段,与舞台灯光、音响等共同创造了令人惊叹不已的舞台艺术效果。
噪音对人的干扰是局部性的,它在环境中不积累、不持久,随传输距离长而衰竭。当声源停止发声后,噪音当即消失。只有当声源、声音传播的途径和听者同时存在,才对听者形成干扰。因此降低噪音和控制噪音必须从声源(物体振动)、传播途径和接受者这三方面来考虑
舞台机械作为一种专用设备与机床、起重、升降、输送设备相似,但由于其参与表演载送演员和道具的特殊性,其安全性、可靠性、运动的平稳性、准确性、低噪音等特性都对其设计及制造、安装提出了很高的要求,本文就怎样控制机械传动产生噪音的问题展开讨论。
1.	声源(物体振动):
物体的振动是产生声音的根源:物体受到撞击,摩擦或高速气、液流、高速旋转运动不平衡、共振及电磁场作用下都会产生振动,发出声音,舞台机械的运转也不例外。
舞台机械运转易发生振动强的部件是变速箱,振动原因涉及以上多种因素;运动不平衡表现在运转中的高速旋转件,变速箱以电动机带动齿轮、蜗轮蜗杆实现变速,变速箱外的电动机,箱内的轴及齿轮在高速运转时,因运动不平衡产生振动,特别是箱内数量较多的齿轮,外圆越大,线速度越高,运动不平衡,产生的振动越大;其二是齿轮在传动过程中,传递的压力很高,齿与齿不能很好的沿渐开线进行滚动啮合,实际上同等于短距离的快速撞击,啮合精度相同时,在低速时产生噪音少,高速运转中就显得非常突出,齿轮在实现传动比变化,有其重要性,人们为改善啮合所作的不懈努力,直至近代才实现了渐开线齿轮的广泛应用。
2.	传播途径:
机械传动使用齿轮,齿与齿之间不能很好地啮合,齿与齿之间的间隙产生撞击现象。为了使齿轮得到较好的配合,数学家们参加了齿轮研究工作。于是有了关于制造齿轮的基准曲线(摆线)的论述,对渐开线原理发表了新的研究见解,创造了制造渐开线齿轮的简单方法,这样在机械传动中渐开线齿轮取代了摆线齿轮,改善了啮合,使机械传动中齿轮变速得到广泛应用。
3.	接受者:
摩擦产生振动,如汽车的刹车的声音,是因摩擦产生振动发出声音,如摩擦片与摩擦轮没有摩擦,即没有相对运动,就不会发出声音。变速箱内的运动件,只要是紧靠在一起作相对运动的物体,就有摩擦,利用油润滑减少摩擦得到广泛的应用,即使在动摩擦运转中,也不应缺少润滑。变速箱应有充分的润滑,粘度高的润滑油承载强,但流动性低,在高速运转的部件中润滑后,油不能流回到下一个同样的部位进行再润滑,流动性好的润滑油,又往往承载力低,在高压下油膜被破坏,不能起到减少摩擦,所以选择合适的润滑油降低摩擦,不但是减低噪音的重要措施,也能起到散热降温的作用。
降低变速箱噪音积极、的措施,是提高零部件的精度,使变速箱的孔与孔平行,孔与轴承的配合精度达到要求,轴孔的精加工应在同一台机床镗孔,应一次完成,以消除不同机床的不同误差和工件夹装时的误差。达到孔与孔之间的平行,轴在几个同一的圆中心运转,轴承的外壳配合应紧紧地与箱体连在一起,内圈与轴连在一起,使钢珠沿着内外弹道作滚动运转。孔与轴承、轴的精度提高也是提高齿轮啮合的必备条件。齿轮在初加工后,一般要经过热处理,即齿面的渗碳淬火,淬火面变形较大,低噪音的齿轮应经磨齿精加工,磨齿机床的分度精度通常比插齿机、滚齿机更高。磨齿不但提高齿面的表面光洁度,也提高分度精度,改善了啮合。提高变速箱体零部件的加工精度外,还应消除铸造箱的内应力,一般的做法是进行时效处理或正火处理。
提高变速箱内零部件制造精度,能有效降低变速箱的噪音,但在舞台机械设备设计、采购、制造中,还是受到资金、技术、材料、工艺的制约,做不到所有的零部件制造精度达到高标准来解决降低噪音,如变速箱电动机发出的电磁场噪音,风叶、转子旋转的气流噪音,转子动平引起的振动等,因此还要利用声音的传播特性,进行隔振、隔音,堵截声音与振动在空气和物体中传播。新建的杭州剧院舞台机械设备,控制噪音利用这种方法取得非常明显的效果,但这种隔离方法用在振动和噪音集中的部件与区域,工艺上好处理,分散、不规则的部件难以实施。降低噪音的第三方面,是针对人的听觉,只要听不到,虽然噪音未消除,对舞台演出的观众、演员来说,也算达到消除噪音的目的。液压传动和钢丝绳传动较适宜舞台机械传动,并不是因为液压传动噪音小,液压泵的噪音很大,但实行机构,如滑阀、油缸、油马达在工作时,几乎没有噪音,液压油在输送管道中的脉动和因空气渗入产生的噪音也是比较好解决的,液压泵站或卷扬机安置在离舞台与观众席较远处,噪音通过远距离的传输会衰竭,达到人感觉不到的程度。液压油通过管道可以长距离传输,钢丝绳通过钢丝也可以长距离传输,以丝杆为终端机械机构,变速箱是通过轴与齿轮传输,不适合长距离传输,但也应将变速箱安置在较远的地方以减弱噪音的影响。离观众席越近的区域,机械传动产生的噪音只有通过提高零部件的精度,提高安装质量,减少摩擦,如减少升降台螺母与丝杆荷载,用配重块平衡升降台自重,就很实用。设计较好的润滑机构,防止灰尘杂质,减小摩擦是必要的。丝杆制造加工应选择精度高的机床,升降台机械传动同一传动面上的多根丝杆,应在同一机床加工,使几根丝杆的螺距误差一致,外圆误差一致,安装时外圆方向一致,减少摩擦和防止卡住。升降台移动轨道与丝杆保持平行,才能降低摩擦,减少噪音。
现代舞美对艺术的不断追求与创新对舞台机械系统提出了更高的要求,现代技术的进步也不断提高了舞台机械各项指标,电磁、机械、液压、电子集成的新的低噪音传动设备正在生成,降低舞台机械噪音的努力一定会取得更大成果。

 

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