【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于曲軸箱設(shè)計，尤其涉及一種低噪聲曲軸箱設(shè)計方法。
技術(shù)介紹
1、往復(fù)壓縮機(jī)作為一種提升氣體壓力的流體機(jī)械，在車輛、石油、化工等多個領(lǐng)域發(fā)揮著非常重要的作用。但往復(fù)壓縮機(jī)在運(yùn)行過程中所產(chǎn)生的巨大噪聲不僅會損害操作人員的身心健康，影響生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量，還對車間、工廠的環(huán)境產(chǎn)生了很大的負(fù)面影響。
2、往復(fù)壓縮機(jī)產(chǎn)生噪聲的原因很多，將這些噪聲原因按照部位進(jìn)行分類的話，則毫無疑問曲軸箱是一個產(chǎn)生噪聲的重要部位。曲軸箱作為壓縮機(jī)的關(guān)鍵零部件之一，在曲軸的參與下，其與聯(lián)軸器護(hù)罩、軸承座、連桿配合完成電機(jī)動力的傳遞，將曲軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化為連桿往復(fù)擺動，與氣缸、活塞配合實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動，完成氣體壓縮。
3、與壓縮機(jī)中其他零部件交互密切的曲軸箱，作為運(yùn)動部件的載體，曲軸箱的箱體結(jié)構(gòu)為封閉式殼體，為了減少曲軸箱部分產(chǎn)生的噪聲以及降低曲軸箱部分傳遞出的噪聲，技術(shù)人員會增加箱體厚度，但是箱體厚度的增加除了會增加壓縮機(jī)成本外，還會影響曲軸箱的散熱，使得曲軸箱內(nèi)壓力增大，一旦因?yàn)殚L久的惡劣駕駛路況或是過長的保養(yǎng)周期造成曲軸箱內(nèi)的通風(fēng)系統(tǒng)老化或者被部分堵塞時，就會泄壓不及時，造成墊片和密封件的損壞，導(dǎo)致漏油。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種低噪聲曲軸箱設(shè)計方法，該設(shè)計方法所得到的成品曲軸箱無需增加箱體厚度即可大幅減少曲軸箱部分產(chǎn)生的噪聲、降低曲軸箱部分傳遞出的噪聲。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)采用了以下技術(shù)方案：
3
4、s1，獲取初始化曲軸箱后，在工況環(huán)境下對初始化曲軸箱進(jìn)行外來噪聲模擬，并采集初始化曲軸箱上的外來噪聲參數(shù)；
5、s2，根據(jù)外來噪聲參數(shù)計算出初始化曲軸箱中若干個規(guī)格參數(shù)的最佳值后，調(diào)整初始化曲軸箱的對應(yīng)規(guī)格參數(shù)，得到成品曲軸箱。
6、優(yōu)選的，曲軸箱包括箱體，所述箱體為面數(shù)大于等于5的多面體，所述箱體包括上底面、第一側(cè)面、第二側(cè)面、第三側(cè)面和第四側(cè)面，兩個同軸的軸承座孔分別設(shè)置在第一側(cè)面和第二側(cè)面上，上底面開設(shè)有進(jìn)氣孔，第三側(cè)面上開設(shè)有第一排氣孔和第一一級氣缸導(dǎo)向孔；所述箱體內(nèi)壁上設(shè)置有用于降低箱體內(nèi)噪聲的降噪結(jié)構(gòu)。
7、優(yōu)選的，降噪結(jié)構(gòu)包括加強(qiáng)筋和網(wǎng)紋凸起，所述加強(qiáng)筋和所述網(wǎng)紋凸起均設(shè)置在所述箱體的內(nèi)壁上；所述加強(qiáng)筋包括圓形加強(qiáng)筋和條形加強(qiáng)筋兩種，圓形加強(qiáng)筋環(huán)繞各孔設(shè)置；第一側(cè)面和第二側(cè)面上的條形加強(qiáng)筋延長線穿過所述軸承座孔的圓心，上底面、第三側(cè)面和第四側(cè)面上均設(shè)置有若干條與曲軸的長度方向平行的條形加強(qiáng)筋。
8、優(yōu)選的，所述箱體、內(nèi)壁加強(qiáng)筋和網(wǎng)紋凸起上均噴覆有吸聲材料。
9、優(yōu)選的，所述第一排氣孔設(shè)置在所述第一一級氣缸導(dǎo)向孔正下方、正上方或是所述第一一級氣缸導(dǎo)向孔遠(yuǎn)離所述進(jìn)氣孔的一側(cè)；第四側(cè)面上開設(shè)有第二排氣孔和第二一級氣缸導(dǎo)向孔，所述第二排氣孔設(shè)置在所述第二一級氣缸導(dǎo)向孔正下方、正上方或是所述第二一級氣缸導(dǎo)向孔遠(yuǎn)離所述進(jìn)氣孔的一側(cè)。
10、優(yōu)選的，第三側(cè)面上還開設(shè)有第一二級氣缸導(dǎo)向孔，所述第一二級氣缸導(dǎo)向孔設(shè)置在所述第一排氣孔遠(yuǎn)離所述進(jìn)氣孔的一側(cè)；第四側(cè)面上還開設(shè)有第二二級氣缸導(dǎo)向孔，所述第二二級氣缸導(dǎo)向孔設(shè)置在所述第二一級氣缸導(dǎo)向孔靠近所述進(jìn)氣孔的一側(cè)。
11、優(yōu)選的，進(jìn)氣管路從所述箱體外部通過所述進(jìn)氣孔延伸至所述箱體內(nèi)腔中，第一排氣管路和第二排氣管路分別從所述箱體外部通過所述第一排氣孔和第二排氣孔延伸至所述箱體內(nèi)腔中，各管路的外直徑均與對應(yīng)的進(jìn)氣孔或排氣孔直徑相同。
12、優(yōu)選的，將平行于上底面、且垂直于第三側(cè)面并經(jīng)過所述第一一級氣缸導(dǎo)向孔圓心的平面記為第一平面，將平行于上底面、且垂直于第三側(cè)面并經(jīng)過所述第一二級氣缸導(dǎo)向孔圓心的平面記為第二平面，將平行于上底面、且垂直于第四側(cè)面并經(jīng)過所述第二一級氣缸導(dǎo)向孔圓心的平面記為第三平面，將平行于上底面、且垂直于第四側(cè)面并經(jīng)過所述第二二級氣缸導(dǎo)向孔圓心的平面記為第四平面，則第一平面與第二平面不重合，且第三平面與第四平面不重合。
13、優(yōu)選的，在s1中：外來噪聲參數(shù)包括第一排氣孔前進(jìn)聲波的聲壓、第一排氣孔逆向聲波的聲壓、第二排氣孔前進(jìn)聲波的聲壓、第二排氣孔逆向聲波的聲壓、進(jìn)氣孔前進(jìn)聲波的聲壓、進(jìn)氣孔逆向聲波的聲壓、第一排氣孔的面積s1、第二排氣孔的面積s2以及進(jìn)氣孔的面積s4；
14、在s2中，還包括以下子步驟：
15、s21，第一排氣孔和第二排氣孔同時開啟，根據(jù)外來噪聲參數(shù)構(gòu)建聲壓抵消約束條件及消聲量目標(biāo)函數(shù)：
16、聲壓抵消約束條件為：
17、；
18、消聲量目標(biāo)函數(shù)為：
19、；
20、其中，e為自然常數(shù)；表示消聲量；表示箱體幾何中心處的前進(jìn)聲波聲壓；表示箱體幾何中心處的逆向聲波聲壓；s3表示擴(kuò)張室面積，為箱體幾何中心處平行于軸承座孔所在側(cè)面的橫截面面積；m表示擴(kuò)張比，m=s3/s2；l為第一間距，表示進(jìn)氣孔圓心與第一排氣孔圓心之間的直線距離；k表示噪聲波數(shù)；i表示噪聲的諧波序號；
21、s22，在聲壓抵消約束條件下，求出消聲量目標(biāo)函數(shù)的最大值△lmax以及對應(yīng)的箱體幾何中心處的最佳逆向聲波聲壓、箱體幾何中心處的最佳前進(jìn)聲波聲壓、最佳擴(kuò)張室面積s3,best和最佳第一間距l(xiāng)best；
22、s23，根據(jù)最佳擴(kuò)張室面積s3,best和最佳第一間距l(xiāng)best調(diào)整初始化曲軸箱的對應(yīng)規(guī)格參數(shù)，得到成品曲軸箱。
23、優(yōu)選的，將s22~s23替換成s22′：
24、s22′，將擴(kuò)張室面積s3和第一間距l(xiāng)已知的初始化曲軸箱記為已知曲軸箱，則將當(dāng)前已知曲軸箱根據(jù)聲壓抵消約束條件以及消聲量目標(biāo)函數(shù)所計算出的消聲量記為額定消聲量△l*，若額定消聲量△l*小于設(shè)定消聲量閾值△l0，則對當(dāng)前已知曲軸箱的規(guī)格參數(shù)進(jìn)行調(diào)整后再次計算額定消聲量，直到額定消聲量在設(shè)定消聲量閾值△l0以上，此時的已知曲軸箱的規(guī)格參數(shù)為最佳值，此時的已知曲軸箱為成品曲軸箱。
25、本專利技術(shù)的有益效果在于：
26、（1）本專利技術(shù)的一種低噪聲曲軸箱設(shè)計方法中，可以進(jìn)一步提升曲軸箱的降噪效果，減少從曲軸箱內(nèi)向外傳遞的噪聲。
27、（2）本專利技術(shù)的曲軸箱設(shè)計方法中，技術(shù)人員在工況噪聲確定的情況下去設(shè)計曲軸箱，將初始化曲軸上的規(guī)格參數(shù)進(jìn)行修改以得到降噪效果最好的成品曲軸箱。
28、（3）本專利技術(shù)的一種低噪聲曲軸箱設(shè)計方法還可以為提升已知曲軸箱降噪效果的改進(jìn)設(shè)計進(jìn)行指導(dǎo)。
29、（4）本專利技術(shù)的一種低噪聲曲軸箱設(shè)計方法所得到的曲軸箱，無需增加箱體厚度，通過在箱體上設(shè)置進(jìn)氣孔與排氣孔，以及對箱體上進(jìn)氣孔與排氣孔的位置限制，通過箱體內(nèi)兩種氣流走向，使工作過程中箱體內(nèi)的熱量與從氣缸中泄漏出的壓縮氣體會被及時地帶出曲軸箱內(nèi)，保證了曲軸箱內(nèi)氣壓和溫度始終適宜、及時散熱，對空氣進(jìn)行高效壓縮，延長曲軸箱壽命。
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【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種低噪聲曲軸箱設(shè)計方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低噪聲曲軸箱設(shè)計方法，其特征在于：曲軸箱包括箱體（2），所述箱體（2）為面數(shù)大于等于5的多面體，所述箱體（2）包括上底面、第一側(cè)面、第二側(cè)面、第三側(cè)面和第四側(cè)面，兩個同軸的軸承座孔（1）分別設(shè)置在第一側(cè)面和第二側(cè)面上，上底面開設(shè)有進(jìn)氣孔（5），第三側(cè)面上開設(shè)有第一排氣孔（31）和第一一級氣缸導(dǎo)向孔（32）；所述箱體（2）內(nèi)壁上設(shè)置有用于降低箱體內(nèi)噪聲的降噪結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種低噪聲曲軸箱設(shè)計方法，其特征在于：降噪結(jié)構(gòu)包括加強(qiáng)筋（101）和網(wǎng)紋凸起（102），所述加強(qiáng)筋（101）和所述網(wǎng)紋凸起（102）均設(shè)置在所述箱體（2）的內(nèi)壁上；所述加強(qiáng)筋（101）包括圓形加強(qiáng)筋和條形加強(qiáng)筋兩種，圓形加強(qiáng)筋環(huán)繞各孔設(shè)置；第一側(cè)面和第二側(cè)面上的條形加強(qiáng)筋延長線穿過所述軸承座孔（1）的圓心，上底面、第三側(cè)面和第四側(cè)面上均設(shè)置有若干條與曲軸的長度方向平行的條形加強(qiáng)筋。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種低噪聲曲軸箱設(shè)計方法，其特征在于：所述箱體（2）、內(nèi)壁加強(qiáng)筋（101
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種低噪聲曲軸箱設(shè)計方法，其特征在于：所述第一排氣孔（31）設(shè)置在所述第一一級氣缸導(dǎo)向孔（32）正下方、正上方或是所述第一一級氣缸導(dǎo)向孔（32）遠(yuǎn)離所述進(jìn)氣孔（5）的一側(cè)；第四側(cè)面上開設(shè)有第二排氣孔（41）和第二一級氣缸導(dǎo)向孔（42），所述第二排氣孔（41）設(shè)置在所述第二一級氣缸導(dǎo)向孔（42）正下方、正上方或是所述第二一級氣缸導(dǎo)向孔（42）遠(yuǎn)離所述進(jìn)氣孔（5）的一側(cè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種低噪聲曲軸箱設(shè)計方法，其特征在于：第三側(cè)面上還開設(shè)有第一二級氣缸導(dǎo)向孔（61），所述第一二級氣缸導(dǎo)向孔（61）設(shè)置在所述第一排氣孔（31）遠(yuǎn)離所述進(jìn)氣孔（5）的一側(cè)；第四側(cè)面上還開設(shè)有第二二級氣缸導(dǎo)向孔（62），所述第二二級氣缸導(dǎo)向孔（62）設(shè)置在所述第二一級氣缸導(dǎo)向孔（42）靠近所述進(jìn)氣孔（5）的一側(cè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種低噪聲曲軸箱設(shè)計方法，其特征在于：進(jìn)氣管路從所述箱體（2）外部通過所述進(jìn)氣孔（5）延伸至所述箱體（2）內(nèi)腔中，第一排氣管路和第二排氣管路分別從所述箱體（2）外部通過所述第一排氣孔（31）和第二排氣孔（41）延伸至所述箱體（2）內(nèi)腔中，各管路的外直徑均與對應(yīng)的進(jìn)氣孔或排氣孔直徑相同。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種低噪聲曲軸箱設(shè)計方法，其特征在于：將平行于上底面、且垂直于第三側(cè)面并經(jīng)過所述第一一級氣缸導(dǎo)向孔（32）圓心的平面記為第一平面，將平行于上底面、且垂直于第三側(cè)面并經(jīng)過所述第一二級氣缸導(dǎo)向孔（61）圓心的平面記為第二平面，將平行于上底面、且垂直于第四側(cè)面并經(jīng)過所述第二一級氣缸導(dǎo)向孔（42）圓心的平面記為第三平面，將平行于上底面、且垂直于第四側(cè)面并經(jīng)過所述第二二級氣缸導(dǎo)向孔（62）圓心的平面記為第四平面，則第一平面與第二平面不重合，且第三平面與第四平面不重合。
9.根據(jù)權(quán)利要求5-8中任一所述的一種低噪聲曲軸箱設(shè)計方法，其特征在于：
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種低噪聲曲軸箱設(shè)計方法，其特征在于：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種低噪聲曲軸箱設(shè)計方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低噪聲曲軸箱設(shè)計方法，其特征在于：曲軸箱包括箱體（2），所述箱體（2）為面數(shù)大于等于5的多面體，所述箱體（2）包括上底面、第一側(cè)面、第二側(cè)面、第三側(cè)面和第四側(cè)面，兩個同軸的軸承座孔（1）分別設(shè)置在第一側(cè)面和第二側(cè)面上，上底面開設(shè)有進(jìn)氣孔（5），第三側(cè)面上開設(shè)有第一排氣孔（31）和第一一級氣缸導(dǎo)向孔（32）；所述箱體（2）內(nèi)壁上設(shè)置有用于降低箱體內(nèi)噪聲的降噪結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種低噪聲曲軸箱設(shè)計方法，其特征在于：降噪結(jié)構(gòu)包括加強(qiáng)筋（101）和網(wǎng)紋凸起（102），所述加強(qiáng)筋（101）和所述網(wǎng)紋凸起（102）均設(shè)置在所述箱體（2）的內(nèi)壁上；所述加強(qiáng)筋（101）包括圓形加強(qiáng)筋和條形加強(qiáng)筋兩種，圓形加強(qiáng)筋環(huán)繞各孔設(shè)置；第一側(cè)面和第二側(cè)面上的條形加強(qiáng)筋延長線穿過所述軸承座孔（1）的圓心，上底面、第三側(cè)面和第四側(cè)面上均設(shè)置有若干條與曲軸的長度方向平行的條形加強(qiáng)筋。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種低噪聲曲軸箱設(shè)計方法，其特征在于：所述箱體（2）、內(nèi)壁加強(qiáng)筋（101）和網(wǎng)紋凸起（102）上均噴覆有吸聲材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種低噪聲曲軸箱設(shè)計方法，其特征在于：所述第一排氣孔（31）設(shè)置在所述第一一級氣缸導(dǎo)向孔（32）正下方、正上方或是所述第一一級氣缸導(dǎo)向孔（32）遠(yuǎn)離所述進(jìn)氣孔（5）的一側(cè)；第四側(cè)面上開設(shè)有第二排氣孔（41）和第二一級氣缸導(dǎo)向孔（42），所述第二排氣孔（41）設(shè)置在所述第二一級氣缸導(dǎo)向孔（42）正下方、正上方或是所述...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉世成，方燚，范文俊，李奉譽(yù)，閆慧敏，鮑軍，
申請(專利權(quán))人：合肥通用機(jī)械研究院有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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