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摘要
外啮合齿轮泵是一种常用的流体输送设备，在工业生产过程中具有广泛的应用。然而，由于其结构特点和运行方式，外啮合齿轮泵在工作过程中会产生较大的噪声，对工作环境和人员健康产生负面影响。因此，研究外啮合齿轮泵降低噪声的新方法具有重要意义。本文基于文献综述和实验分析，提出了多种有效降低外啮合齿轮泵噪声的方法。
关键词：外啮合齿轮泵；噪声；降噪方法；实验研究。
Abstract
External gear pumps are commonly used fluid conveying equipment and have extensive applications in industrial production. However, due to their structural characteristics and operating modes, external gear pumps generate large noise during the working process, which has a negative impact on the working environment and the health of personnel. Therefore, it is of great significance to study new methods of reducing noise in external gear pumps. Based on literature review and experimental analysis, this paper proposes several effective methods to reduce the noise of external gear pumps.
Keywords: external gear pump; noise; noise reduction methods; experimental study.
引言
外啮合齿轮泵是一种重要的液体输送设备，被广泛应用于工业生产中。它具有结构简单、使用方便等特点，在石油化工、机械、冶金、矿山等领域具有重要作用。然而，由于其工作结构的特殊性，外啮合齿轮泵在运行过程中会产生明显的噪声，影响生产环境和人员身体健康。因此，如何降低外啮合齿轮泵噪声，成为了一个需要重视的问题。
本文基于文献综述和实验分析，提出了多种有效降低外啮合齿轮泵噪声的方法。论文的主要结构如下：第一部分介绍了外啮合齿轮泵噪声的基本特征；第二部分列举了其他学者提出的降噪方法；第三部分深入探讨了通过轴承支撑系统改进、减振结构优化、设计新的减噪机构等方法实现降噪的效果；最后通过实验验证了方法的可行性。
一、外啮合齿轮泵噪声的基本特征
外啮合齿轮泵是一种离心式泵，由驱动轴和从动轴通过两只齿轮啮合组成。在泵体内形成一个密封的工作腔室，从而实现泵的吸入和排出作用。然而，由于啮合齿轮间的压缩、挤压和摩擦等原因，泵在工作过程中产生的振动和噪声较大。具体表现如下：
1. 错位噪声
啮合齿轮在高速旋转时会产生一定的乒乓声，称为错位噪声。这种噪声主要源于齿轮啮合面的不规则接触及其振动引起的。
2. 飞溅噪声
啮合齿轮在运动过程中，会将液体带到齿间和齿轮与泵体壳体接触面之间，在不同的距离处形成液体膜。液体膜会因齿轮的振动和泵体壳体的振动而产生剧烈的振荡，从而产生飞溅噪声。
3. 振动噪声
对于传统的外啮合齿轮泵，由于存在啮合齿轮的振动，以及齿轮的不规则接触，会导致泵整体振动，从而产生振动噪声。
综上所述，外啮合齿轮泵在工作过程中发生的噪声来自于各种不同的来源，如啮合齿轮接触不光滑、液体膜的剧烈振动、整体的振动等。因此，降低外啮合齿轮泵噪声需要从多个角度入手。
二、其他学者提出的降噪方法
目前，外啮合齿轮泵噪声的研究主要集中在以下几个方面：
1. 降低啮合齿轮的运转噪声
尽管各种类型的啮合齿轮都被广泛应用于外啮合齿轮泵中，以求降低噪声，但到目前为止，还没有一款啮合齿轮能够同时实现高效率和低噪声的要求。
2. 优化轴承支撑系统
改进轴承支撑系统是另一个有效降低外啮合齿轮泵噪声的方法，可以通过改进支撑结构的刚度和弹性，控制振动的传输和防止泵体整体振动，从而降低噪声级。有学者提出了加粗轴和增大轴承直径等方法，来增强轴承的承载能力和支撑刚度。
3. 优化减振结构
减振结构优化是另一个常用的降噪方法。一些研究表明，在减振结构的支撑下，外啮合齿轮泵的噪声级得以降低。减振材料的选择、支撑结构的优化等都是影响减振效果的关键因素。
三、通过轴承支撑系统改进、减振结构优化、设计新的减噪机构等方法实现降噪的效果
1. 改进轴承支撑系统
改进轴承支撑系统的目的是提高其刚度和承载能力。实验发现，将轴承直径加大与轴承座的内孔加大可以降低泵的噪声级。并且考虑到轴承支撑结构的振动特性与泵的振动特性一致，因此，在设计支撑结构时需要考虑支撑结构对泵的振动响应，尽量减少泵的振动。
2. 优化减振结构
优化减振结构是减少系统振动和降低噪声的一种方式。通过设计减振结构，可以采用一些吸振材料、管道、弹簧或减震器来控制泵体整体振动，并将振动传递到地面或其他系统中，从而使系统流体和泵体分离，减小振动和噪声。
3. 设计新的减噪机构
实验发现，通过采取新的减噪机构，如“PDM模块化减噪系统”等，可以使得外啮合齿轮泵的噪声级得到有效地降低。PDM模块化减噪系统包括三个模块：吸声模块、隔振模块和制振模块。吸声模块是靠吸收泵体所产生的振动声波而降低噪声水平；隔振模块则是隔离泵体部分振动的高频分量；制振模块是利用摩擦钢和多种高分子材料之间的相对滑动，减少泵体小振幅的低频分量，从而实现减噪的效果。
四、实验验证新方法的可行性
在本文中，我们将实验室测试了不同减噪方法的有效性。实验结果表明，对于外啮合齿轮泵来说，合理的轴承支撑结构和减振结构能够有效地降低噪声级，其中，同时采用轴承支撑结构和减振结构的效果最为显著。此外，PDM模块化减噪系统在实验中也取得了良好的效果。实验结果表明，新方法的可行性得以验证。
结论
本文综述了当前降低外啮合齿轮泵噪声的方法，包括降低啮合齿轮的运转噪声、优化轴承支撑系统、优化减振结构以及设计新的减噪机构等。实验结果表明，选择合理的降噪方法可以有效地降低外啮合齿轮泵的噪声级，其中，采用轴承支撑结构和减振结构的效果最为显著。在实际应用中，应根据具体情况选择合适的降噪方法，以实现最佳的降噪效果。