家用电冰箱压缩机零件固有频率对噪声影响的分析

　　本文主要对家用电冰箱压缩机零件固有频率、压缩机整机频率与压缩机噪声之间的关系进行研究，分析出压缩机的主要噪声源，结合工作中实际经验对影响压缩机噪音的主要零部件进行了改进,为压缩机的噪声分析和改进提供了一些理论和试验依据。

　　压缩机产生噪声的因素有许多，但压缩机零件间发生共振是其中一个很重要的因素。根据共振原理，当零件固有频率相近或者相同时，零件之间或零件与气流发生共振，整机噪声就明显会升高;因此对压缩机的噪声分析，首先解决固有频率对噪声的影响。当零件固有频率和整机的固有频率在某些点上很相近，且在噪声频谱上有所反映，这就须考虑改变零件的结构，使其固有频率发生变化;如果是壳体问题，那就应对壳体做模态振型分析或其它分析手段，找出它的相应部位，在此部位改变其刚度来改善其固有频率。

　　基于这些理论，我们将一款噪声较大的A型号压缩机进行深入分析，对其主要零部件进行改进。通过力锤法，采取单点激振方法对整机及主要零部件进行分析试验，比较零件、压缩机固有频率是否有较明显的相近点。

　　1 分析用信号测试与采集系统

　　如图1所示，分析测试使用的系统为BBM分析仪，其中包括电荷放大器、数据采集仪、振动信号分析仪、力锤、加速度计、计算机处理器，力锤和加速计与主控制器连接，控制器连接在计算机处理器上。激励和响应信号由主控制器收集后，处理器对信号进行分析。

　　由于是分析样件的自身特性，因此在进行力锤测试试验时，须保证样件处于自由状态，才能保证数据的准确性。使用的方法将样件用皮筋悬挂在空中，加速度计贴在样件表面，选择合适的激振点，对样件进行信号输入，最后对数据进行分析。

　　2 试验分析及结果

　　以下是对A型号压缩机改进前，整机和主要零件进行固有频率测试分析函数曲线情况。整机固有频率的频响函数曲线(见图2)、气缸座固有频率的频响函数曲线(见图3)、曲轴固有频率的频响函数曲线(见图4)、壳体固有频率的频响函数曲线(见图5)

　　从频响曲线可以看出，气缸座、曲轴和壳体受到激励时，在3000Hz和4500Hz附近都存在比较大的峰值，并且在3000～5000Hz之间，频率响应的阶次较多，能量也比其它频段要高，这种状况很容易引起零件发生共振;对比整机频率响应曲线和固有频率表(见表1)发现，此款压缩机噪声高，主要影响频段在3150Hz和4500Hz附近。

　　为进一步确定降噪所要重点关注的频段，将此压缩机在高精密级半消音室进行测试(1/3倍频程分析)，其声功率分布情况见图6。从声功率级分布情况看，500～800Hz之间的声功率有一定的峰值，但对整体噪声产生决定性影响的是3150～5000Hz频段;