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齒輪減速機噪音產(chǎn)生原因深度分析
在減速器設計中,傳動(dòng)齒輪作為重要的功率傳輸和減速部件,在機械工業(yè)方面廣泛應用。但是因為我們對減速機噪音控制要求越來(lái)越高,在現代減速器設計和制造過(guò)程中,傳動(dòng)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(dòng)齒輪中噪音產(chǎn)生原理,探究了齒輪減速機在機械傳動(dòng)中噪音形成原因,之后按照噪音發(fā)生成因指出了對應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。
在工業(yè)機械設計中,傳動(dòng)齒輪是齒輪減速機重要的部件,也是系統功率傳輸的重要形式,所以齒輪作為機械傳動(dòng)的重要角色,在整個(gè)機械結構中發(fā)揮著(zhù)非常重要的作用,但是之前的對于傳動(dòng)齒輪功能的判斷只注重于傳動(dòng)效率、穩定性、可靠性等方面,忽視了傳動(dòng)齒輪噪音的問(wèn)題。因為我們對于機械設備功能品質(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(dòng)齒輪噪音問(wèn)題凸顯了出來(lái),成為了機械傳動(dòng)中急需解決的問(wèn)題。
傳動(dòng)齒輪中噪音產(chǎn)生原理:
1、系統傳動(dòng)誤差
在傳動(dòng)齒輪中,一個(gè)整體機械結構其構成通常比較復雜,完整的齒輪箱作為復雜的傳動(dòng)系統,在力的各種形式轉換過(guò)程中,會(huì )產(chǎn)生高達幾十種的固有頻率,所以振動(dòng)形式各式各樣。在物理學(xué)中我們知道,聲音是由振動(dòng)產(chǎn)生的,任何系統傳動(dòng)都會(huì )產(chǎn)生振動(dòng)。在系統傳動(dòng)中,振動(dòng)是由系統誤差引起的,系統誤差是引起振動(dòng)的重要原因。
2、傳動(dòng)齒輪誤差
傳動(dòng)齒輪中噪音主要產(chǎn)生原因是漸開(kāi)線(xiàn)誤差或者齒輪間相鄰齒距誤差而導致的。而傳動(dòng)齒輪中振動(dòng)幅度和振動(dòng)頻率是齒輪噪音大小的重要衡量因素,在噪音探究中有著(zhù)重要的意義。但是在實(shí)際探究中齒輪系統機械響應是相當復雜的,所以可以按照調整激勵來(lái)改變系統固有頻率??偟脕?lái)說(shuō),傳動(dòng)齒輪誤差是作用在齒輪和整個(gè)系統的擾動(dòng)因素并使之產(chǎn)生響應,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(dòng)中噪音成因分析:
1、參數因素
齒輪精度
齒輪精度是其設計和加工品質(zhì)重要評價(jià)指標,高精度的齒輪在機械傳動(dòng)過(guò)程中平穩運轉,產(chǎn)生較少的噪音。但是在實(shí)際輪齒設計和加工中,出于經(jīng)濟性原因,為了控制成本,設計師通常在滿(mǎn)足基本強度要求下最大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)生噪聲與側隙的重要因素,導致噪音增加。
齒輪寬度
在傳動(dòng)齒輪允許的設計范圍內,盡可能的增加從動(dòng)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(dòng)的穩定性,減少振動(dòng),做到降噪聲目的。
齒距和壓力角
在適當的范圍內減小齒距可以增加輪齒嚙合數量,增加輪齒重合度,所以降低嚙合齒輪撓度,增強傳動(dòng)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(dòng)平穩,降低噪音、增強傳動(dòng)精度。
2、精度因素
嚙合穩定性精度
齒輪的工作穩定性精度是指在傳動(dòng)齒輪中對于齒輪瞬時(shí)速比的變化要求。在齒輪旋轉一周時(shí)會(huì )多次產(chǎn)生的轉角誤差,在輪齒嚙合過(guò)程中瞬時(shí)減速比的變化會(huì )促使齒輪產(chǎn)生多次撞擊形成振動(dòng),這樣使齒輪在傳動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生噪音。
齒輪接觸精度
齒輪接觸斑點(diǎn)大小是判斷齒輪接觸精度好壞的重要指標,接觸斑點(diǎn)過(guò)小勢必會(huì )導致傳動(dòng)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,而輪齒基節偏差和齒形誤差都會(huì )對輪齒橫向接觸面積產(chǎn)生影響。
齒輪運動(dòng)精度
齒輪的運動(dòng)精度主要表現了運動(dòng)傳輸的準確性,即齒輪在嚙合一個(gè)周期后轉角誤差最大限值。齒輪齒圈徑向跳動(dòng)在齒輪旋轉一周內的齒間累計誤差會(huì )產(chǎn)生低頻噪音,特別是當齒間累計誤差逐步增加時(shí),會(huì )在齒輪嚙合時(shí)導致沖擊,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(guò)??;
雜物影響。
如果齒輪在裝配前沒(méi)有將其毛刺及時(shí)清除,將會(huì )引起齒輪端面與前后端蓋之間的滑動(dòng)接合面在嚙合過(guò)程中導致接合面的損壞,促使齒輪運動(dòng)精度降低,產(chǎn)生噪音。
齒輪箱因為雜物進(jìn)入,導致輪齒間磨損加重,齒輪在旋轉過(guò)程中平穩度降低,不僅降低傳動(dòng)齒輪效率,還會(huì )導致噪音增加。