洗衣机噪声和振动测试数据详解

２洗衣机噪声测试方法简介
２
（Ｐｏ＝２Ｘ １０‘５Ｐａ）平方之比的以ｌＯ为底的对数的 １０倍。
１定义 （１）瞬时声压Ｐ（ｔ）：在某空间点和指定频
带，由于有声波存在时，而引起的某特定时刻叠 加在大气静压上的脉动压力值，单位为Ｐａ。 （２）声压Ｐ：在一段时间内瞬时声压的方均 根值，单位为Ｐａ。 （３）声压级Ｌ。：瞬时声压平方与基准声压
参考文献 ［１］ＯＢ／Ｔ ４２８８—２００８＜家用和刿ｌＨ用途电动洗衣机＞ ［２］０８／Ｔ ４２１４．１—２０００（声学家用电器及类似用途器具噪 声测试方法第１部分；通用要求》 ［３］ＧＳ／Ｔ ４２１４．４—２００８《家用和剡以用途电器噪声测试方
ｋｅｙ
ｆａｃｔｏｒｓ
ａｎｄ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ．Ｔｈｉｓ
ａｒｔｉｃｌｅ
ｔｏ ｄａｔａ
ｔｅｓｔ，Ｓｕｍｍｅｄ ｕｐ
ｖｉｂｒａｔｉｏｎ
ａｉｒｂｏｒｎｅ ａｃｏｕｓｔｉｃａｌ ｎｏｉｓｅ
ａｎｄ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ，ｐｒｏｖｉｄｅ ｔｈｅ
ｆｏｒ ｗａｓｈｉｎｇ
ｍａｃｈｉｎｅｓ ａｎｄ
ｂｅｔｔｅｒ ｎｏｉｓｅ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ
ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｗａｓｈｉｎｇ ｍａｃｈｉｎｅ；Ｎｏｉｓｅ；Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ
１引言
针对洗衣机噪声与振动的关系，人们会主观 的认为：洗衣机噪声越大，振动就应该越大，反 之亦然；如果测试样机出现噪声大，但振动小或 噪声小，但振动大的现象，就会感至Ｉ。ｚ．艮难理解。 本文希望通过对洗衣机的噪声与振动测试方法 及测定量的详细解释以及对实际测试数据分析， 消除大家的困惑。
的能量。而振动测试不合格主要的主要原因是洗 衣机电机的运转频率与箱体本身固有频率产生 了共振现象，增大了箱体各面振幅。 波轮洗衣机的结构特点是脱水转速区间在 ６００ｒｐｍ～８００ｒｐｍ之间，以目前国内波轮洗衣机 的制造水平，噪声测试大多符合要求，但振动性 能的提高是难点。企业通过合理的选择箱体的 材料，避免产生共振，可以有效解决波轮洗衣机 的振动过大的问题。 随着滚筒洗衣机生产工艺的不断提高，滚
部位的振幅，额定洗涤容量为５ｋｇ及５ｋｇ以Ｔ应
不大于０．６ｍｍ；额定洗涤容量在５ｋｇ以Ｊ２不大于 Ｏ．８ｒａｍ；机盖中央部位的振幅，额定洗涤容量为 ５ｋｇ和５ｋｇ以Ｙ应不大于０．８ｒａｍ；额定洗涤容量在 ５ｋｇ以Ｊ２应不小于１．Ｏｍｍ。
固有频率产生了共振现象，进一步增大了声波辐 射的能量。
（４）振动：围绕某～平衡点的机械振荡，此
ＰＴ２＝Ｐ１２＋Ｐ２２＋…＋Ｐｎ２＝
图１靠墙放置的落地式器具的带有测点位置的矩形六面体测量表面
＼．
＼
∞
ｎ
１００‘铂・异２＋１００１锄・Ｐ０２＋…＋１０。１砜・蜀２（６） 对于ｎ个声源，
一
、．，
、
勺
＼
％－１０ｌｇ鲁： ％＝１０ｌｇ告＝
１
ＩｏＯＡＬｏｌＯｌｇ（）－＂１００．１Ｌｏ） ）
ｉ＝１
（７）
■ 司
相对于某参考系的位置变化的变量。
（２）速度：（振动与冲击）位移随时间的变
带等元件，因安装精度问题而产生的噪声。
岛＝１。ｌｇ瓦Ｗ
２．２洗衣机噪声性能要求
洗衣机洗涤、脱水时的声功率噪声值均应 不大于７２ｄＢ（Ａ计权）。
传声嚣位置坐标一
＿Ⅳ・ １
， ，
￡
２．０
．
０．５ｅ Ｏ．５ｃ ０．Ｓｅ
ｃ
２．３洗衣机噪声声压级的测量及声功率级 的计算
振荡是周期性的或随机的。
５结论
洗衣机噪声是测量声源向空气中辐射的能 量级：振动是测量箱体各面的振幅。 洗衣机噪声与振动都与电机运转有关系， 但是噪声和振动的大小不是由洗衣机中同一部
（５）自由振动：作振动的系统在外力的作用 下物体离开平衡位置以后就能自行按其固有频
率振动，而不再需要外力的作用，这种不在外力 的作用下的振动称为自由振动。 （６）受迫振动：振动系统在周期性的外力 作用下，其所发生的振动称为受迫振动。受迫
２ １
７
４洗衣机噪声与振动的实验数据
由表１数据可以看出，进行测试的波轮洗衣
机噪声测试全部符合要求，但是部分样品振动测 试不符合要求。通过对比可以发现，振动测试不
桶旋转产生的共振点，可以有效减小滚筒洗衣机
３
７ ５
７
６２ ３５
６３
７２１ ７２２ ７３２ ７３４
的噪声。譬
１４
５ ５ ５
８１
７２ ６６
５ ６
（５）测量表面：面积为Ｓ，包围声源并在它
＝‰＋１０１９［１＋１０ｍ１屿］＿ｋ＋址７（８）
由图２分贝相加曲线图，可以由△Ｌ，查图得 出△Ｌ７。
（６）表面声压级Ｌ Ｄｍ．在测量表面上多由传
２．４洗衣机噪声分类 ④
（１）电机噪声：电机是洗衣机的噪声声源， 电机类型及质量决定了其噪声的大小。 （２）脱水桶噪声：电机带动脱水桶高速运 转时，一方面带动周围气体流动产生气流噪声； 另一方面是因为脱水桶旋转时不平衡而引起的 机械噪声。 （３）结构噪声：轴、轴承、阻尼减震器、皮
６ ６ ６
５４ ２５
脱水 脱水 脱水 脱水
７８７ ７９９ ８３４ ８５ｅ ６７２ ７１７ ７２３ ７６９ ６４８
７１ ６
６２ ６５ ６５ ６５
１４
６
７
波轮 波轮 波轮 波轮 波轮 波轮 波轮 波轮 波轮 波轮 波轮
６ ７ ７ ７ ７ ６
５６
本身的固有频率有关，当洗衣机箱体受迫振动的
驱动力频率与箱体本身固有频率相等达到共振
３３ ２５
０
脱水 脱水
６７ ６６
７０ ５８
０ ４３ ０
４
变结构避免共振来提高洗衣机的振动性能。
由表２数据可以看出，进行测试的滚筒洗衣 机振动测试全部符合要求，而有些样品噪声测 试不符合要求。通过对比可以发现，不符合要求 样品的脱水转速均超过Ｔ１３００ｒｐｍ。在同等条件 下，电机转速越高，向空气中辐射的能量越大， 噪声越大；另外由于脱水桶壁薄、自身阻尼小， 故易被激励引起振动，电机的运转频率与脱水桶
ｆ４）
‰圳・ｇ聪１００‰］
声能量。
声，而主要考虑电机噪声与脱水桶噪声所产生的
影响。
（７）声功率ｗ：单位时间内声源辐射的空气
３洗衣机振动测试方法简介
３．１定义 （１）位移：（振动与冲击）表征物体上一点
（８）声功率级Ｌ。：声源辐射声功率与基准 声功率Ｗｏ（Ｗｏ＝１０。２ｗ）之比的以ｌＯ为底的对数的 １０倍。
７７１
箱体材剁 全塑 金属 金属 全塑 彩钢 ＰｃＭ彩板 渗锌钢板 渗锌铜板 全塑 ｊ参锌钢板 渗锌锕板 渗锌铜板 渗锌钢板 彩铜 彩钢 彩钢
期性驱动力的频率和物体的固有频率相等时振
幅达到最大，即共振。
因此，洗衣机箱体各面的振幅大小，不仅与 洗衣机电机转速频率、自身结构有关，还与箱体
２ ３
４
ｌ波轮 波轮 波轮 波轮
对于靠墙放置落地式或台式器具，测量表 面为矩形六面体，带六个测点，如图１所示。
２ ３
４
ｂ 一ｂ ｂ 一ｂ
舅
－
２ｌ
Ｓ ６
厶
ｃ
●０
ｃ
测ｔ寰面曲面积。
岛＝‰删ｇ（专
Ｓｏ＝ｌｍ２）
（５）
Ｓ一２（Ｚ盯＋２ａｂ＋６ｆ）
（注：不考虑背景噪声及环境的形象；
首先要明白声压级的叠加，由于“级”是对 数量度，因此在求几个声源的共同效果时，不能 简单地将各自产生的声压级算术相加，而是需进 行能量的叠加。
件决定的，对噪声与振动的大小起决定性作用的 部件不同，所以噪声与振动没有必然的联系。如
果不考虑洗衣机所用材料的性能：洗衣机噪声测
振动也称强迫振动。在外来周期性力的持续作
用下，振动系统发生的振动称为受迫振动。这个 “外来的周期性力”叫驱动力（或强迫力）。
试不合格主要原因是洗衣机电机运转频率与脱 水桶固有频率产生了共振现象，提高了声波辐射
３．２洗衣机振动性能要求
洗衣机的机箱前、后、左、右各测面中央
中输入能量。当从驱动力输入系统的能量等于物
体克服阻力做功输出的能量时，系统的能量达到 动态平衡，总量保持不变，物体等幅振动。当周
序号
类型 波轮
容镯
｛ｋｇ） ６
过程卜ｗｄＢＪｌ
脱水 脱水ｌ
６５ ６０ ６４
９
振动ｌ转速
（ｍｍ） ２４ ０ ６７ ０ ７６ ０ ０ ０ ９８ ３６ ３９ ｒｐｍ） ７３８
Ｓｔａｎｄａｒｄ
标准
检测
洗衣机噪声和振动测试数据详解
陈松涛岳京松许振刚
（中国家用电器研究院，健康家电分析测试中心 北京
１
０００５３）
摘要：本文详细讲解了洗衣机噪声及振动的测试方法、测定量、以及影响噪声及振动大小的关键因素，通过对测试数据的分析及相关的试 验，总结出了噪声及振动的关系，为洗衣机更好的降噪减振提供了依据。 关键词：洗衣机；噪声；振动
ｆｄＢ）
６４ ９
２６
机电机的运转频率与“全塑”箱体的固有频率产 生了共振现象，由此导致了箱体各面的振幅增大， 因此，生产企业可通过改变洗衣机箱体材质或改
滚筒 滚筒 滚筒 滚筒 滚筒 滚筒 滚筒 滚筒 滚筒 滚筒 滚筒 滚筒 滚筒 滚筒 滚筒
６
６ ６ ６ ２
６６ ８４ ６８ ４２ ６１ ９５
０ ３４
０
ｄａｔａ，ｄｅｔａｉｌｅｄ
ｗａｓｈｉｎｇ ｍａｃｈｉｎｅ ａｉｒｂｏｒｎｅ ａｃｏｕｓｔｉｃａｌ
ａｆｆｅｃｔｉｎｇ ｔｈｅ ｔｈｅ ｓｉｚｅ ｏｆ ｔｈｅ ｎｏｉｓｅ
ｎｏｉｓｅ
ｖｉｂｒａｔｉｏｎ
ｍｅｔｈｏｄ，ｔｈｅ ｔｈｒｏｕｇｈ ｂａｓｉｓ
ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ
ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｔｈｅ
７
７
６６ ７８ ７０ ６５
０
０ ６１
合格的样品其箱体材料全部为“全塑”。因此这些
序号 类型 滚筒
２
３ ｄ ５ ６ ７ ８
容量 （ｋｇ）
６
Ｌｗｌ
过程 脱水 脱水 脱水 脱水
振动
Ｃｍｍｌ
０
转速
（ｒＤｍ） ７６９ ７７０ ８１０
１１ ２７ ｉ１ ７１ ９２０
样机振动较大并非是某一部分的原因，而是洗衣
箱体材料 渗锌钢板 渗锌铜板 渗锌钢板 渗锌钢板 彩钢 渗锌钢板 渗锌铜板 渗锌钢板 渗锌钢板 彩钢 镀锌钢板 彩钢 渗锌钢板 镀锌钢板 渗锌铜板 钢板
‘删哮２
（４）时间平均声压级Ｌ，ｑＴ．在测量时间间隔 内，稳态声或脉动声的平均声压级。即在指定时 间间隔Ｔ内，瞬时声压的时间均方与基准声压的 平方之比的以１０为底的对数的１０倍，单位为ｄＢ。
３４家电科技
万方数据
Ｓｔａｎｄａｒｄ
标准
ｆ注：通常省略下标“ｅｑ”和“Ｔ”，因时间平均声压 级需要在一确定的测试时间间隔内来测定。）
若两个不同声压级Ｌ，．和Ｌ，：相加
Ｌ。ｌ—Ｌｐ２＝ＡＬｐ。
（４）其它部件的噪声：主要是指进、排水
阀、排水泵等部件及电子元件所产生的噪声。
％删ｇ睇譬卅
上面布置测点的假象表面。 声器位置处，时间平均声压级的能量平均。
圆
ｋ＝１０１９［１００
１邱・＋１００地一屿’］
Байду номын сангаас
当两个声源的声压级噪声值相差超过１５ｄＢ 时，通过分贝相加曲线图可知，声压级较小的噪 声值对最终测试结果影响很小。一般情况下，洗 衣机正常脱水时，电机与脱水桶产生的噪声要 明显大于结构与其他部件产生的噪声（远超过 １５ｄＢ），因此，可以忽略结构噪声与其他部件噪
ＢｅＵｉｎｇ
１
０００５３）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｉｎｔｅｒＤｒｅｔａｔｉＯｎ ｑｕａｎｔｉｔｙ，ａｎｄ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ
ａｒｔｉｃｌｅ ｏｆ ｔｈｅ
ｒｅｓｅａｒｃｈ
Ｂａｓｅｄ
ｏｎ
ａｉｒｂｏｒｎｅ
ａｃｏｕｓｔｉｃａｌ
ｎｏｉｓｅ ａｎｄ
ａｎｄ
ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｔｅｓｔ
ｏｆ
ｃｈｅｃｋ
ｍａｃｈｉｎｅ
脱水 脱水 脱水Ｉ 脱水
６２ ８５ ６５ ６５ ５９
４１
］２７ ０ ４
８ ９ １０
Ｊｉ
０ ８１ ０ ５８ ０ ２ｉ ０ ７３ Ｃ ３２
０
时，洗衣机箱体各面中心部位的振幅变大。
筒洗衣机转速也越来越快，合理设计洗衣机的内
部结构，尽量避开或减少电机高速运转时与脱水
６３ ７３ ６７ ２７ ６８ ２２
５ ５
脱水 脱水 脱水 脱水ｆ 脱水 脱水
‘＼
、Ｌ
０
＼
、、
若有２个声源，且在叠加点处Ｐ．＝Ｐ：＝７０ｄＢ， 带入公式（７）可得：
’’、
印ｒ＝１０１９［２ｘ１０“ｈ７０】＝７３
这表明：两个相同声压级叠加增加了３ｄＢ，而 不是增加了ｌ倍。
图２分贝相加曲线图
△印（ｄＢ）
万方数据
３５
Ｓｔａｎｄａｒｄ
标准
检测
化率。 （３）加速度：（振动与冲击）速度随时问的 变化率。
３．３振动产生原因分析 洗衣机在运行过程中，箱体各面中央部位
的振动为受迫振动。物体的受迫振动达到稳定 状态时，其振动的频率与驱动力频率相同，而与 物体的固有频率无关。物体作受迫振动达到稳定 状态时，其振幅保持不变。振幅的大小不仅和驱 动力的大小有关，还与驱动力的频率以及振动物 体自身的固有频率有关。作受迫振动的物体一边 克服阻力做功，输出能量，一边从驱动力的做功
Ｗａｓｈｉｎｇ
ｍａｃｈｉｎｅ ａｉｒｂｏｒｎｅ ａｃｏｕｓｔｉｃａｌ ｎｏｉｓｅ ａｎｄ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｄａｔａ ｅｘｐｌａｎａｔｉｏｎ
ＣＨＥＮ Ｓｏｎｇｔａｏ ＹＵＥ Ｊｉｎｇｓｏｎｇ ＸＵ Ｚｈｅｎｇａｎｇ Ｈｅａｌｔｈｙ Ａｐｐｌｉａｎｃｅｓ
（Ｃｈｉｎａ Ｈｏｕｓｅｈｏｌｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ａｐｐｌｉａｎｃｅｓ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ＩｎｓｔＲｕｔｅ，Ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ Ｔｅｓｔｉｎｇ Ｃｅｎｔｒｅ ｏｆ