消腔长度等各尺寸参数。确定消声器各尺寸参数后,还需根据公式和确定消声器消声频率的的上下限。上下式中为扩张腔内声速为扩张室截面特征尺寸为消声器共振频率为扩张腔的横截面,为消声器各腔的长度,为消声器各腔对应的容积。消声器穿孔管扩张腔结构参数确定由于扩张腔结构的低频消声效果不是很理想,往往设计消声器时需要将扩张腔结构与穿孔管共振腔结构相结合,以弥补扩张腔结构低频消声量不足的缺陷。共振腔消声器是由段开有若干小孔的管道和管外个密闭的空腔所组成。小孔和空腔组成个弹性振动系统,当气流的声波频率和共振腔振动系统的固有频率相同时,这个振动系统就发生共振,孔颈中具有定质量的空气柱运动速度加快,摩擦阻力增大,大量声能转化为热能而消耗掉,从而达到消声的目的。共振腔消声器的共振频率见公式式中声速共振腔体积传导率,是个以长度为单位的物理量由公式确定。式中为孔径为板厚。工程设计中,穿孔管的消声量可按公式计算。式中,为与共振腔消声器消声性能有关的无量纲常数。式中,为消声通道截面积。由公式可确定穿孔直径。由公式可知穿孔直径直接影响着穿孔管的消声性能,实际上穿孔管的消声特性有与穿孔管的位置及穿孔率有关。消声器内各腔连接的确定由维声波理论得到简单扩张腔村在通过频率,可以通过采用插入管及多节扩张腔串联。消声器内各腔的长度确定之后,腔与腔之间可用管子或开小孔连通,只要流通面积定,本质上无多大差别。采用插入管连接时,插入管的长度为可以消除偶数倍通过频率,而插入管长度为可以消除奇数倍通过频率,故插入管连接时,其插入管长度可用和相互匹配,实际应用时,插入管长度可比计算长度减少其中,为插入管内径。试验证明,中心对正插入管的性能差些,插入深度越大,阻力系数越大,性能下降越多。随着两插入管的接近,高速脉动气流越不能在消声器中得到充分膨胀,排出气体仍以脉动形式从排气管中排出,出入口处排气产生的涡流越强,因而在些频率形成再生噪声。因此,最好是采用错开式内插管,它能避免简单膨胀腔出现通过频率的缺点,又能使气流在消声器内得到充分的膨胀,因而消声性能较好。消声器声学性能分析方法由于消声器的声学性能评价指标中传声损失反映的是消声器本身的传递声波特性,不受声源管道系统和消声器之后尾管的影响,故对消声器进行理论分析和设计计算时,采用传声损失比较方便。消声器声学性能分析方法主要有基于维平面理论传统的消声结构分析法和三维数值仿真分析方法。维平面波理论分析如果消声元件的轴向尺寸比其径向尺寸大得多,为便于分析,将内部声波近似简化为平面波,即声压只与个轴向位置有关。则波动方程简化为对于角频率为的简谐波,其般解为式中,号表示反向声波,号代表正向声波。为声压幅值,ϕ为初始相位角。三维数值仿真分析方法在消声器截面几何尺寸较小,且噪声频率不太高时,维平面波理论分析法是适用的但噪声频率提高后,在消声器扩张室内存在有高阶模式波,而且由于实际的排气消声器具有复杂的结构,其内部声波本质上是三维的。三维数值方法在整个求解域上使模型离散化,并求解波动方程,不需对波动方程和边界条件进行简化,能够比较直观和准确地分析复杂的消声结构,故三维数值方法在计算传声损失方面得到了广泛的应用和发展。传声损失的计算方法主要有传统法四极传递矩阵法三点法等三种。本文利用声学计算软件进行声场分析,并采用三点法计算分析消声器的传声损失传统法传声损失的定义是入射声功率和传播声功率之比。假设消声器进口和出口截面相等,空气温度和密度不发生改变,则传声损失可表达为式中,为直管进口的入射声波声压均方根为消声器出口的透射声波声压均方根别通过计算直管和消声器两个模型得到,直管和消声器分别需要施加相同的边界条件,即进出口管施加分别为空气密度和声音在空气介质中的传播速度的阻抗,同时进口管施加单位振动速度。四极传递矩阵法使用四极传递矩阵法需要计算进出口声压和振动速度,矩阵形式的方程为式中,分别为消声器进口和出口声压分别为消声器进口和出口振动速度,并且,,,,四极传递矩阵法的传声损失为三点法为了提高消声器传声损失的计算速度,提出了三点法。三点法类似于用在传声损失测量的四传声器法,与传统的四极传递矩阵法相比,它仅需要单个边界类型来获得每个频率下的传声损失。故本文有限元法分析计算传声损失时采用的方法便是三点法。消声器进口需要均匀的速度或声压来获得激励,只要在进口管和出口管内高阶模态不被激起,认为声波为平面波。出口管需要施加吸声终端和的阻抗,这样由于吸声终端出口管内仅有透射声波。如图所示。其中,点为出口管上的点,透射声压,进口管内的声波包括入射声压和反射声压,点和点分别是进口管上的两点,和是两点消声器轴向坐标。在进出口管道中,我们认为声波满足平面波原理即满足声波方程式中,第项为直达声及入射声,第二项为反射声,故对于每个频率下上式可化简为因此点点的声压可表达为式中,,称为波数为入射声压,分别为反射声压。图通过上述公式可求得,结合点的声压代入传声损失计算公式式中,为进口界面处的入射声压,出口处的投射声压。消声器空气动力性分析计算消声器的空气动力特性评价指标通常为压力损失或阻力系数。在本文中,采用压力损失来分析评价消声器的空气动力性能。压力损失的主要计算方法有传统的压力损失计算和仿真分析方法。而本课题将采用传统的压力计算来进行分析。传统的抗性消声器压力损失计算采用基于理论和试验的半经验公式法。消声器的压力损失主要包括沿程阻力损失和局部阻力损失。沿程阻力损失是发生在缓变流整个流程中的能量损失,是由流体的粘滞力造成的损失。这种损失的大小与流体的流动状态有着密切的关系。局部阻力损失是发生在流动状态急剧变化的急变流中的能量损失,是在管件附近的局部范围内主要由流体速度分布急剧变化上限失效频率上下限失效频率下截面形状为圆形消声器扩张腔直径内插管布置方式及长度确定中心对正插入管的性能较差,且插入深度越大,阻力系数越大,性能下降越多见节。故为了避免消声器出现通过频率的缺点,使气流在声器有频率可按下式计算,式中,为中间支承的固有频率为中间支承橡胶元件的径向刚度为中间支承的悬置质量,它等于传动轴落种方案的选择,虽然过程有些艰难和辛苦,但同样是充满喜悦和满足的,因为我终于顺利的完成了本次课题的设计。在设计过程中,我也发现了自身存在的很多不足之处理论知识不够扎实,设计经验不足,同时又缺乏实践工作的磨砺,从而导致在改进设计时难以作出正确的选择有时对资料的应用也不够确切,时常是不知所措设计思路不够开阔,当查阅有关资料时,设计思路受到书本内容的束缚,不能充分得到扩展,始终局限于个别的单的理论或实体。这些都是可能导致我本次改进设计的不足之处,恳请老师和同学指正。总的来说,通过这几个月的的努力和奋斗,使我学到了不仅仅是专业方面的知识,还包括些实际操作中的应用和应变能力,这些不是课堂上所能够学到的,只有自己亲身经历才体会的到,所有的这些让我受益匪浅。此次毕业设计是在杨老师的认真指导下进行的,杨老师经常为我们解答系列的疑难问题,以及指导我们的思想,引导我们的设计思路。在历经两个多月的设计过程中,直为我们热心的辅导。另外,我和同学们在起做毕业设计时,经常互相交流,共同探讨问题,从中我也得到了他们的许多帮助。在此,我衷心地向指导老师和同学们表示感谢,感谢杨老师在这期间对我的悉心教导,感谢同学们对我的热情帮助。参考文献王荣杰陈虹微带式输送机滚筒压裂分析及改进煤矿机械仝钢带式输送机滚筒焊接生产中裂纹成因及防止措施矿山机械王昆何小柏机械设计基础课程设计北京高等教育出版社杨景蕙机械设计北京机械工业出版社,傅有保木工机械理论与设计计算北京中国林业出版社,杨可桢程光蕴机械设计基础北京高等教育出版社,孙训方方孝淑材料力学北京高等教育出版社,黄荣文木工机械北京中国林业出版社,洪致育连续输送机北京机械工业出版社,王鹰孟文俊长距离大运量带式输送机关键技术及国内发展现状起重运输机械,白金田基于的带式输送机滚筒设计方法的研究沈阳东北大学,陆鸿生矿用胶带输送机滚筒筒壳的强度理论及其设计计算的研究矿山机械,刘金依带式输送机驱动滚筒的应力分析煤矿机械,陈秉志输送机滚筒设计方法的研究起重运输机械,宋伟刚通用带式输送机设计北京机械工业出版社,耿跃海带式输送机滚筒结构的设计计算起重运输机械,附录在中间支承上的部分质量与中间支承轴承及其座所受质量之和。在设计中间支承时,应合理选择橡胶弹性元件的径向刚度,使固有额率对应的临界转速尽可能低于传动轴的常用转速范围,以免共振,保证隔振效果好。般许用临界转速为,轿车取下限。当中间支承的固有频率依此数据确定时,由于传动轴不平衡引起的共振转速为,而由于万向节上的附加弯矩引起的共振转速为。传动轴不平衡是传动系弯曲振动的个激励源,当高速旋转时,将产生明显的振动和噪声。万向节中十字轴的轴向窜动传动轴滑动花键中的间隙传动釉总成两端连接处的定心精度高速回转时传动轴的弹性变形传动轴上点焊平衡片时的热影响等因素,都能改变传动轴总成的不平衡度。提高滑动花键的耐磨消腔长度等各尺寸参数。确定消声器各尺寸参数后,还需根据公式和确定消声器消声频率的的上下限。上下式中为扩张腔内声速为扩张室截面特征尺寸为消声器共振频率为扩张腔的横截面,为消声器各腔的长度,为消声器各腔对应的容积。消声器穿孔管扩张腔结构参数确定由于扩张腔结构的低频消声效果不是很理想,往往设计消声器时需要将扩张腔结构与穿孔管共振腔结构相结合,以弥补扩张腔结构低频消声量不足的缺陷。共振腔消声器是由段开有若干小孔的管道和管外个密闭的空腔所组成。小孔和空腔组成个弹性振动系统,当气流的声波频率和共振腔振动系统的固有频率相同时,这个振动系统就发生共振,孔颈中具有定质量的空气柱运动速度加快,摩擦阻力增大,大量声能转化为热能而消耗掉,从而达到消声的目的。共振腔消声器的共振频率见公式式中声速共振腔体积传导率,是个以长度为单位的物理量由公式确定。式中为孔径为板厚。工程设计中,穿孔管的消声量可按公式计算。式中,为与共振腔消声器消声性能有关的无量纲常数。式中,为消声通道截面积。由公式可确定穿孔直径。由公式可知穿孔直径直接影响着穿孔管的消声性能,实际上穿孔管的消声特性有与穿孔管的位置及穿孔率有关。消声器内各腔连接的确定由维声波理论得到简单扩张腔村在通过频率,可以通过采用插入管及多节扩张腔串联。消声器内各腔的长度确定之后,腔与腔之间可用管子或开小孔连通,只要流通面积定,本质上无多大差别。采用插入管连接时,插入管的长度为可以消除偶数倍通过频率,而插入管长度为可以消除奇数倍通过频率,故插入管连接时,其插入管长度可用和相互匹配,实际应用时,插入管长度可比计算长度减少其中,为插入管内径。试验证明,中心对正插入管的性能差些,插入深度越大,阻力系数越大,性能下降越多。随着两插入管的接近,高速脉动气流越不能在消声器中得到充分膨胀,排出气体仍以脉动形式从排气管中排出,出入口处排气产生的涡流越强,因而在些频率形成再生噪声。因此,最好是采用错开式内插管,它能避免简单膨胀腔出现通过频率的缺点,又能使气流在消声器内得到充分的膨胀,因而消声性能较好。消声器声学性能分析方法由于消声器的声学性能评价指标中传声损失反映的是消声器本身的传递声波特性,不受声源管道系统和消声器之后尾管的影响,故对消声器进行理论分析和设计计算时,采用传声损失比较方便。消声器声学性能分析方法主要有基于维平面理论传统的消声结构分析法和三维数值仿真分析方法。维平面波理论分析如果消声元件的轴向尺寸比其径向尺寸大得多,为便于分析,将内部声波近似简化为平面波,即声压只与个轴向位置有关。则波动方程简化为对于角频率为的简谐波,其般解为式中,号表示反向声波,号代表正向声波。为声压幅值,ϕ为初始相位角。三维数值仿真分析方法在消声器截面几何尺寸较小,且噪声频率不太高时,维平面波理论分析法是适用的但噪声频率提高后,在消声器扩张室内存在有高阶模式波,而且由于实际的排气消声器具有复杂的结构,其内部声波本质上是三维的。三维数值方法在整个求解域上