在減速器設(shè)計中,傳動齒輪作為重要的功率傳輸和減速部件,在機械工業(yè)方面廣泛應(yīng)用。但是因為我們對減速機噪音控制要求越來越高,在現(xiàn)代減速器設(shè)計和制造過程中,傳動齒輪噪音的控制已經(jīng)是生產(chǎn)質(zhì)量管理的重要一部分。這篇文章按照分析傳動齒輪中噪音產(chǎn)生原理,探究了齒輪減速機在機械傳動中噪音形成原因,之后按照噪音發(fā)生成因指出了對應(yīng)的降噪措施和處理辦法,使噪音的降低有了科學(xué)的理論依據(jù)。
在工業(yè)機械設(shè)計中,傳動齒輪是齒輪減速機重要的部件,也是系統(tǒng)功率傳輸?shù)闹匾问剑札X輪作為機械傳動的重要角色,在整個機械結(jié)構(gòu)中發(fā)揮著非常重要的作用,但是之前的對于傳動齒輪功能的判斷只注重于傳動效率、穩(wěn)定性、可靠性等方面,忽視了傳動齒輪噪音的問題。因為我們對于機械設(shè)備功能品質(zhì)要求的增強,對工作環(huán)境也有了很高的要求,所以促使減速機傳動齒輪噪音問題凸顯了出來,成為了機械傳動中急需解決的問題。
傳動齒輪中噪音產(chǎn)生原理:
1、系統(tǒng)傳動誤差
在傳動齒輪中,一個整體機械結(jié)構(gòu)其構(gòu)成通常比較復(fù)雜,完整的齒輪箱作為復(fù)雜的傳動系統(tǒng),在力的各種形式轉(zhuǎn)換過程中,會產(chǎn)生高達(dá)幾十種的固有頻率,所以振動形式各式各樣。在物理學(xué)中我們知道,聲音是由振動產(chǎn)生的,任何系統(tǒng)傳動都會產(chǎn)生振動。在系統(tǒng)傳動中,振動是由系統(tǒng)誤差引起的,系統(tǒng)誤差是引起振動的重要原因。
2、傳動齒輪誤差
傳動齒輪中噪音主要產(chǎn)生原因是漸開線誤差或者齒輪間相鄰齒距誤差而導(dǎo)致的。而傳動齒輪中振動幅度和振動頻率是齒輪噪音大小的重要衡量因素,在噪音探究中有著重要的意義。但是在實際探究中齒輪系統(tǒng)機械響應(yīng)是相當(dāng)復(fù)雜的,所以可以按照調(diào)整激勵來改變系統(tǒng)固有頻率??偟脕碚f,傳動齒輪誤差是作用在齒輪和整個系統(tǒng)的擾動因素并使之產(chǎn)生響應(yīng),從而產(chǎn)生噪音按照空氣向外傳播。
齒輪減速機在機械傳動中噪音成因分析:
1、參數(shù)因素
齒輪精度
齒輪精度是其設(shè)計和加工品質(zhì)重要評價指標(biāo),高精度的齒輪在機械傳動過程中平穩(wěn)運轉(zhuǎn),產(chǎn)生較少的噪音。但是在實際輪齒設(shè)計和加工中,出于經(jīng)濟性原因,為了控制成本,設(shè)計師通常在滿足基本強度要求下******限度選用低精度齒輪等級,所以忽視了精度等級,低精度成為齒輪產(chǎn)生噪聲與側(cè)隙的重要因素,導(dǎo)致噪音增加。
齒輪寬度
在傳動齒輪允許的設(shè)計范圍內(nèi),盡可能的增加從動齒輪齒寬,這樣可以增加接觸面積,不僅可以增強齒輪受載能力,還可以增強輪齒傳動的穩(wěn)定性,減少振動,做到降噪聲目的。
齒距和壓力角
在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)減小齒距可以增加輪齒嚙合數(shù)量,增加輪齒重合度,所以降低嚙合齒輪撓度,增強傳動效率,減少噪音的產(chǎn)生。除此之外,較小的壓力角可以促使齒輪接觸角和橫向重合度都增加,促使傳動平穩(wěn),降低噪音、增強傳動精度。
2、精度因素
嚙合穩(wěn)定性精度
齒輪的工作穩(wěn)定性精度是指在傳動齒輪中對于齒輪瞬時速比的變化要求。在齒輪旋轉(zhuǎn)一周時會多次產(chǎn)生的轉(zhuǎn)角誤差,在輪齒嚙合過程中瞬時減速比的變化會促使齒輪產(chǎn)生多次撞擊形成振動,這樣使齒輪在傳動過程中產(chǎn)生噪音。
齒輪接觸精度
齒輪接觸斑點大小是判斷齒輪接觸精度好壞的重要指標(biāo),接觸斑點過小勢必會導(dǎo)致傳動齒輪噪聲增加。齒輪接觸精度低是因為齒向誤差影響了輪齒橫向接觸面積,而輪齒基節(jié)偏差和齒形誤差都會對輪齒橫向接觸面積產(chǎn)生影響。
齒輪運動精度
齒輪的運動精度主要表現(xiàn)了運動傳輸?shù)臏?zhǔn)確性,即齒輪在嚙合一個周期后轉(zhuǎn)角誤差******限值。齒輪齒圈徑向跳動在齒輪旋轉(zhuǎn)一周內(nèi)的齒間累計誤差會產(chǎn)生低頻噪音,特別是當(dāng)齒間累計誤差逐步增加時,會在齒輪嚙合時導(dǎo)致沖擊,所以引起角速度的變化,促使噪音明顯增加。
3、裝配因素
齒輪軸向裝配間隙過小;
雜物影響。
如果齒輪在裝配前沒有將其毛刺及時清除,將會引起齒輪端面與前后端蓋之間的滑動接合面在嚙合過程中導(dǎo)致接合面的損壞,促使齒輪運動精度降低,產(chǎn)生噪音。
齒輪箱因為雜物進入,導(dǎo)致輪齒間磨損加重,齒輪在旋轉(zhuǎn)過程中平穩(wěn)度降低,不僅降低傳動齒輪效率,還會導(dǎo)致噪音增加。