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影響齒輪噪音的7大原因,你都了解嗎?

發(fā)表時(shí)間:2020-04-29   網(wǎng)址:http://nxczl.com/    編輯:一同傳動(dòng)

一、產(chǎn)品類型

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

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(shí)際齒面上就會(huì)增大節(jié)線沖力和嚙合沖力,因而導(dǎo)致振動(dòng)和噪音級(jí)的增大。

齒輪中心距誤差并不影響漸開線齒形的準(zhǔn)確嚙合,但其變動(dòng)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(zhuǎn)頻率改為變其中心距,這樣勢(shì)必調(diào)制齒輪傳動(dòng)的振動(dòng)和噪音的頻率,調(diào)制的幅值將取決于偏心量的大小。

三、齒輪參數(shù),結(jié)構(gòu)形狀

1、齒坯結(jié)構(gòu)

圓柱齒輪坯的結(jié)構(gòu)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(huán),厚的齒坯有較好的振幅衰減性能。

2、齒輪直徑

若將圓柱齒輪當(dāng)作圓板,則按聲學(xué)原理其周圍輻射的噪音取決于它的聲輻射面積,所以增大產(chǎn)品直徑將降低噪音不利。

3、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(duì)于加工精度差的齒輪,在大的載荷下彎曲變形對(duì)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(duì)降低嚙合沖力和噪音將有極大的影響。

四、齒輪精度

1、齒面粗糙度與濃度

齒輪誤差對(duì)噪音的影響很大,特別在此嚙合頻率高的領(lǐng)域里,聲壓級(jí)相當(dāng)高,發(fā)出難聽的聲音。

2、齒形

只給出齒形誤差的大小,并不能判斷出其對(duì)噪音的影響,重要的是齒形的誤差形狀。

例如在節(jié)點(diǎn)附近的”中凹“會(huì)使噪音增加很多。

3、齒距

噪音與基節(jié)誤差成正比例增減,當(dāng)轉(zhuǎn)速增高或者負(fù)荷增大時(shí),噪音增減的梯度也增大,而且,在齒輪一轉(zhuǎn)中,即使有一個(gè)齒距誤差較大,則噪音也明顯增大。

4、齒圈徑向跳動(dòng)

由于音的調(diào)制,在齒輪噪音里有時(shí)產(chǎn)生多種尖叫音,偏心等引起周節(jié)的連續(xù)變化,產(chǎn)生在齒輪回轉(zhuǎn)頻率有關(guān)的長(zhǎng)周期噪音,人耳對(duì)此十分敏感,特別在高速時(shí)影響很大。

齒輪噪音受產(chǎn)品精度的影響極大,降低齒輪噪音的第一步就是提高產(chǎn)品精度,對(duì)精度極度低的齒輪,采用其它任何降噪音措施都是徒勞的。

在單項(xiàng)誤差這中,影響最大的是齒距(基節(jié)或周節(jié))和齒形兩項(xiàng)。

五、齒廓修形,齒向修形

由于輪齒存在周節(jié)與基節(jié)偏差以及彈性變形,使齒輪嚙入或嚙出時(shí),產(chǎn)生沖擊和角速度的變化就是頂刃嚙合產(chǎn)生干涉所致。

當(dāng)被動(dòng)輪周節(jié)或基節(jié)大于公稱值時(shí),將在被動(dòng)輪齒頂發(fā)生頂刃嚙合,便產(chǎn)生振動(dòng)和噪音。

齒面修形是將輪齒修成鼓形齒,以便受載時(shí)靠近齒寬中部先接觸,再逐擴(kuò)大到整個(gè)齒寬,以改善載荷分布狀態(tài)有利于減少振動(dòng)與噪音。

六、重合度

輪齒在傳遞載荷時(shí)有不同程度數(shù)變動(dòng)。這樣在進(jìn)入和脫離嚙合的瞬間就會(huì)產(chǎn)生沿嚙合線方向的嚙合沖力,因而造成扭轉(zhuǎn)振動(dòng)和噪音。

如果增加瞬間的平均齒數(shù),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(jìn)入嚙合和脫離嚙合時(shí)的沖擊情況,因此也降低了齒輪傳動(dòng)的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)和噪音。

重合度由1.19增大至2.07時(shí)在1000rpm時(shí)降低噪音4dB,而在2000rpm時(shí)降低噪音6dB。

對(duì)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(dòng)。

增加齒數(shù),大齒頂高系數(shù)或減少壓力角均可增大重合度,減少振動(dòng)和降低噪音。

七、加工工藝方法

1、珩齒

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(duì)此,通常的珩齒工藝作了如下改進(jìn):

a、在珩齒過程中,徑向壓力調(diào)整必須適當(dāng),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(dòng)狀態(tài),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(zhì)配方有關(guān),將環(huán)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(shù)大小由粗變細(xì),即原100#~200#改150#,這樣可使珩輪切削性能降低,塑性增強(qiáng);

c、為了與剃鼓形齒相適應(yīng),在部分齒輪中,采用了珩鼓形齒的手板,這樣對(duì)提高齒輪接觸強(qiáng)度,傳動(dòng)平穩(wěn)性和降低產(chǎn)品噪音起了較大作用。

2、剃齒

以下兩項(xiàng)措施對(duì)提高齒輪傳動(dòng)平穩(wěn)性,減少?zèng)_擊和降低噪音是比較有效。

a、剃齒刀修形:大于55齒的齒輪用標(biāo)準(zhǔn)剃齒加工,小于55齒的產(chǎn)品,則采用修形刀加工,修形量較小,一般0.020mm左右。

b、B對(duì)轉(zhuǎn)速較高的齒輪,采用剃鼓形齒,鼓形量不大于0.02mm,對(duì)非鼓形齒則力示其接觸斑點(diǎn)盡量控制在齒形中部區(qū)域。

3、滾齒

a、滾刀安裝后,徑向跳動(dòng)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(dòng)比標(biāo)準(zhǔn)公差壓縮1/3,齒輪端面跳動(dòng)同樣控制在0.020以內(nèi);

d、齒面光潔度不低于△5。

4、熱處理

應(yīng)采用高頻淬火,嚴(yán)格控制淬火規(guī)程,減少齒輪變形為珩齒創(chuàng)造條件。

相信,經(jīng)過以上說明,大家對(duì)于齒輪噪音產(chǎn)生的原因已經(jīng)有比較好的理解,供參考了解,更多疑問可直接向一同廠家免費(fèi)咨詢。