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硬质合金圆锯片(以下简称圆锯片)是木材加工企业常用刀具之一,然而在圆锯片空载或负载状态下发出的噪声可高达110dB(A)噪声声功率级。圆锯片噪声的主要来源是圆锯片在空载或负载状态下的高频噪声,其频率一般在1000Hz以上。对圆锯片进行噪声控制可以有效降低圆锯机的空载和负载噪声,减少车问里的噪声污染,保护操作人员的身心健康。 本文首先设计、试制了几种不同结构的圆锯片,如无径向槽和消音细缝的圆锯片、有径向槽或消音细缝的圆锯片、有径向槽和消音细缝的圆锯片及几种齿距和锯齿前角的圆锯片。通过圆锯片固有频率和噪声声压级的测试,研究分析圆锯片各种噪声源的形成机理,及其噪声源控制方法和途径。 空气动力性噪声是圆锯片最主要的噪声。当圆锯片旋转产生自激振动时,会有持续的共振噪声,通常被称之为“啸声”。当空载圆锯片产生“啸声”时,其空载噪声比负载噪声还要刺耳,且最大可超出空气动力性噪声达20dB(A)。“啸声”具有一定的指向性,在负载状态下,可以减弱或消除这种噪声。负载噪声主要是由圆锯片击打工件,圆锯片与工件相互作用产生的稳态脉冲激励噪声、振动噪声、摩擦噪声和空气动力性噪声组成。 不同结构的圆锯片噪声测试结果表明:不同结构的径向槽均可改变圆锯片高频共振频率,消除圆锯片较高转速下的“啸声”;而径向槽底部圆孔塞有金属铜的圆锯片,可以消除所有测试转速范围的“啸声”,并且噪声控制稳定;在基体内部加工不同结构消音细缝可以增大系统阻尼,当径向槽与消音细缝组合后,其可以消除整个测试转速范围内的“啸声”,且消音细缝有助于降低负载状态下的振动噪声。圆锯片动态不平衡不会导致产生共振噪声。齿距对空气动力性噪声的影响是,随着齿距的增大,噪声也随之增大,但这种趋势是在不断减弱;而对负载噪声的影响也是随着齿距的增大,噪声也随之增大。锯齿前角对空气动力性噪声的影响是,随着前角的减小,噪声随之增大,但这种趋势并不十分明显;而对负载噪声的影响也是随着前角的减小,噪声随之增大。转速对空气动力性噪声的影响要远大于对负载状态下稳态脉冲激励噪声、振动噪声和摩擦噪声的影响。