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| 影響齒輪噪音的因素與解決方法 |
發布日期：[2009/10/27] 共閱[5894]次
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一.齒輪類型對噪音的影響：
不同類型的齒輪，由于它們的幾何特性不同，將有不同形式的嚙合過程。
例如：在載荷與速度相同的條件下，斜齒輪的噪音可比直齒輪低3～10dB;
二.壓力角對齒輪噪音的影響:
為了傳遞一定的功率須保待F為定值。如果增大壓力角a,就得增大齒面法向力Fn，這在具有摩擦力的實際齒面上就會增大節線沖力和嚙合沖力，因而導致振動和噪音級的增大。
雖齒輪中心距誤差并不影響漸開線齒形的準確嚙合，但其變動卻引起工作壓力角周期性變化。
例如：齒輪在軸上的偏心，將以齒輪的回轉頻率改為變其中心距，這樣勢必調制齒輪傳動的振動和噪音的頻率，調制的幅值將取決于偏心量的大小。
三．重合度對齒輪噪音的影響：
輪齒在傳遞載荷時有不同程度數變動。這樣在進入和脫離嚙合的瞬間就會產生沿嚙合線方向的嚙合沖力，因而造成扭轉振動和噪音。
如果增加瞬間的平均齒數，即增大重合度，則可將載荷分配在較多的齒上，使齒面單位壓力減小，從而減小輪齒的變形，改善進入嚙合和脫離嚙合時的沖擊情況，因此也降低了齒輪傳動的扭轉振動和噪音。
重合度由1.19增大至2.07時在1000rpm時降低噪音4dB，而在2000rpm時降低噪音6dB。
對斜齒輪，可通過改變螺旋角β和齒寬b而增大重合度，而且可大大超過直齒輪，但螺旋角也不宜過大，否則另引起軸向振動。
增加齒數，大齒頂高系數或減少壓力角均可增大重合度，減少振動和降低噪音。
四．齒輪精度對噪音的影響：
齒輪噪音受齒輪精度的影響大，降低齒輪噪音的第一步就是提高齒輪精度，對精度度低的齒輪，采用其它任何降噪音措施都是徒勞的。
在單項誤差這中，影響大的是齒距（基節或周節）和齒形兩項：
1. 齒距：
噪音與基節誤差成正比例增減，當轉速增高或者負荷增大時，噪音增減的梯度也增大，而且，在齒輪一轉中，即使有一個齒距誤差較大，則噪音也明顯增大。
2. 齒形：
只給出齒形誤差的大小，并不能判斷出其對噪音的影響，重要的是齒形的誤差形狀，例如在節點附近的”中凹“會使噪音增加很多。
3. 齒圈徑向跳動
由于音的調制，在齒輪噪音里有時產生多種尖叫音，偏心等引起周節的連續變化，產生在齒輪回轉頻率有關的長周期噪音，人耳對此十分敏感，特別在高速時影響很大。
4. 齒面粗糙度與濃度：
齒輪誤差對噪音的影響很大，特別在此嚙合頻率高的領域里，聲壓級相當高，發出難聽的聲音。
五．齒輪參數，結構形狀對噪音的影響：
1.齒輪直徑：
若將圓柱齒輪當作圓板，則按聲學原理其周圍輻射的噪音取決于它的聲輻射面積，所以增大齒輪直徑將降低噪音不利。
2.齒寬：
齒寬與輪齒的彎曲變化成正比。噪音隨著齒寬增加而減小，但是對于加工精度差的齒輪，在大的載荷下彎曲變形對加大齒寬的影響不大，因此，嚙齒沖力和噪音并不有所降低。此外，增大齒寬將容易增大由于制造和安裝齒輪帶來的齒向誤差，這對降低嚙合沖力和噪音將有大的影響。
3.齒坯結構：
圓柱齒輪坯的結構形狀一般有整體形和輻板形兩種。輻板形齒坯噪音較高。降低輻板形齒坯噪音可用陰尼環，厚的齒坯有較好的振幅衰減性能。
六．輪加工工藝方法對噪音的影響：
1.滾齒工序
A滾刀安裝后，徑向跳動量不大于0.020mm.
B控制好剃前滾刀前刃面的徑向誤差，齒距等分誤差與累積誤差。
C.齒圈的徑向跳動比標準公差壓縮1/3，齒輪端面跳動同樣控制在0.020以內。
D齒面光潔度不低于△5。
2. 剃齒工序：
A剃齒刀修形：
大于55齒的齒輪用標準剃齒加工，小于55齒的齒輪，則采用修形刀加工，修形量較小，一般0.020mm左右。
B對轉速較高的齒輪，采用剃鼓形齒，鼓形量不大于0.02mm,對非鼓形齒則力示其接觸斑點盡量控制在齒形中部區域。
上速兩項措施對提高齒輪傳動平穩性，減少沖擊和降低噪音是比較有效。
3.熱處理工藝：
應采用高頻淬火，嚴格控制淬火規程，減少齒輪變形為珩齒創造條件。
5. 珩齒工序：
珩齒的作用，主要提高齒廓表面光潔度，切削量以0.01～0.02mm為宜，否則將破壞齒輪的原始精度，對此，通常的珩齒工藝作了如下改進：
A. 在珩齒過程中，徑向壓力調整必須適當，使珩磨輪與工件之間始終保持恒定壓力。一般在10Kgf.cm,刀架處于浮動狀態，珩輪與工件之間為無間隙嚙合
B. 珩磨輪自身的切削力與制造珩磨輪的材質配方有關，將環氧樹脂與金剛砂磨料由原1：1.6改為1：1，磨粒按齒輪模數大小由粗變細，即原100#～200#改150#，這樣可使珩輪切削性能降低，塑性增強。
C. 為了與剃鼓形齒相適應，在部分齒輪中，采用了珩鼓形齒的手板，這樣對提高齒輪接觸強度，傳動平穩性和降低齒輪噪音起了較大作用。
七．齒廓修形，齒向修形對噪音的影響：
由于輪齒存在周節與基節偏差以及彈性變形，使齒輪嚙入或嚙出時，產生沖擊和角速度的變化就是頂刃嚙合產生干涉所致。
當被動輪周節或基節大于公稱值時，將在被動輪齒頂發生頂刃嚙合，便產生振動和噪音。
齒面修緣是將輪齒修成鼓形齒，以便受載時靠近齒寬中部先接觸，再逐擴大到整個齒寬，以改善載荷分布狀態有利于減少振動與噪音。
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