消除齿轮传动噪音

消除齿轮传动噪音
消除齿轮传动噪音

齿轮传动噪音该如何解决?

发布时间:2010-11-1 9:17:51 作者:澳飞驰科技

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高精度齿轮传动装配时的不平衡将严峻影响传动系统精度。公道选择变位系数的限制前提有:①保证被切齿轮不发生根切;②保证齿轮传动的平稳性,重合度必需大于1,一般要求大于1.2;③保证齿顶有一定厚度;④一对齿轮啮合传动时,假如一轮齿顶的渐开线与另一轮齿根的过渡曲线接触,因为过渡曲线不是渐开线,故两齿廓在接触点的公法线不能通过固定的节点,因而引起传动比的变化,还可能使两轮卡住不动,这种“过渡曲线干涉”在选择变位系数时,必需避免。使用维护原因及对策减速机的准确使用维护虽不能降低系统噪声等级,保证传递精度,但却能防止其指标劣化,增大使用寿命。

采取相应减振或阻断措施有直接关系。1减速机系统指标检定

在装配前零部件的加工精度及对零部件的选配方法(完全互换,分组选配,单件选配等),将会影响到系统装配后的精度等级,其噪声等级也在影响范围之内,因此,装配后对系统各项指标进行检定(或标定),对控制系统噪声是很枢纽的。也是控制行星减速机传动效率的

一个题目点。2期维护与保养按期的维护保养(换油,更换已磨损零部件,紧固件松动部件,清除内部杂物,调整各部件间隙至尺度划定值,检定各项几何精度等。这些原因在安装过程中都是必需留意和尽量避免的。制造原因及对策3减速机内部齿轮误差影响齿轮制造过程齿形误差、基节偏差、齿向误差和齿圈径向跳动误差是导致行星减速机传动噪声的主要误差。4零部件松动在安装时因为个别零部件的松动(如轴承预紧机构,轴系定位机构等),导致系统定位不准,非正常位置啮合,轴系移动,产生振动和噪声。对无法修复的损伤零部件,必需予以更换,以保证系统获得不乱的噪声等级。齿形误差小、齿面粗拙度小的齿轮,在相同试验前提下,其噪声比普通齿轮要小10dB。但在高负载时,齿变形可以部门弥补齿向误差。5齿轮声辐射特征分析在选择用不同结构形式的齿轮时,对其特定结构建立声辐射模型,提高履力学分析,对齿轮传动系统噪声进行预先评估。6内部清洁减速机内部零件的清洁是保证其正常运转的基本前提,任何杂质污物的进入都将影响并损伤传动系统,导致噪声的产生。多级传动时要求瞬时传动比的变化尽量小,以保证传动平稳,冲击及振动小,噪声低。现以齿形误差与齿向误差做简朴说明。这一系列需从设计结构出发,尽量保证各机构的联接不乱,采用多种联接方式。高转速时,齿轮齿面摩擦会产生大量的热能,润滑不当,将会导致轮

齿的损伤,影响精度,噪声亦会增大。

以便根据使用者的不同要求(使用场所,是否无人操纵,是否在城区内,地上、地下建筑物有无特定要求,是否有噪声防护,或无其他特定要求)去知足。减速机噪声会随负载的增加而增大, 所以应在正常负载范围内使用。7传动部件损坏在安装时因为不当操纵损伤传动部件,导致系统运动不正确或运动失稳;高速运动部件因为受损导致油膜振动;人为造成运动件动不平衡;都产生振动和噪声。1

工作温度保证减速机正常的工作温度,避免零部件因过大的温升产

生变形,确保齿轮正常啮合,从而防止噪声的增大。要留意不能修整过量,过量修整即是增加了齿形误差,将对啮合产生不良影响。但为获得硬齿面采用的渗碳淬硬使齿轮产生变形,导致齿轮传动噪声增大,寿命缩短。目前除采用传统的磨齿方法外,又发展出一种硬齿面刮削方法,通过修正齿顶和齿根,或把主被动轮的齿形都调小,来减少齿轮啮入与啮出冲击,从而减少齿轮传动噪音。2及时的润滑和准确

使用油品不公道的润滑和错误的使用润滑油脂都将对减速机产生不

可估量的损害。但假如有齿距误差存在,负载对齿轮噪声的影响将会减少。对减速机箱体进行共振测试,找出共振位置,增加适当的筋条(板),可以进步箱体的刚度,减少箱体的振动,实现降噪。为减少噪声,需对齿面进行精加工。2.零部件几何精度调整因为安装时几何精度未达到尺度划定的要求,导致减速机零部件发生共振,从而产生噪声,这就应该在改善安装工艺,增加工装,保证装配职员的整体素质有直接关系。3装配同心度和动平衡装配不同心将导致轴系运转的不平衡,且因为齿论啮合半边松半边紧,共同导致噪声加剧。4.减速机内部齿面硬度跟着齿轮硬齿面技术的发展,其承载能力大、体积小、重量轻、传动精度高等特点使其应用领域日趋广泛。5.减速机动力源运转速度根据在不同转速前提下对减速机的试验表明,跟着减速机输入转速的增加,噪声也将增大。安装原因及对策6.减振和阻断措施减速机在安装时,应尽量避免机身与基础支撑及连接

件之间发生共振,产生噪声。润滑油脂的准确使用和选择,可保证系统安全有效运行,延缓劣化趋势,不乱噪声等级。)可以进步减速机抵挡噪声等级劣化能力,维持不乱的使用状态。7.减速机的准确使用准确使用减速机,可以最大限度地避免零部件的损伤及损坏,保证不乱的噪声等级。当齿轮齿面受外力产生变形时,可以避免对与之啮合的齿轮产生干涉,并且可以降低噪音,延长齿轮寿命。齿距误差小的齿轮,在相同试验前提下,其噪声级比普通齿轮要小6~12dB。

8.减速机内部齿轮齿形修整(修缘和修根)和齿顶倒角将齿顶的齿形切削成比准确的渐开曲线略呈凸形。减速机内部经常会发生一只或

几只齿轮在某些速度范围内产生共振,除设计原因外,与安装时未经空试揪出共振位置。某些要求低传动噪声和振动的减速机,应选用高韧性,高阻尼的基础材料来减少噪声和振动的发生。

结论减速机传动噪声控制是一个系统工程,它涉及了传动系统(齿轮、箱体、联接件、轴承等)设计,制造,安装,使用维护直至更新的全过程,它不仅对设计者,出产制造者,也对安装使用维护保养者提出了诸多要求,上述任何环节未受到有效控制,齿轮传动噪声控制都将归于失效。齿向误差将导致传动功率不是全齿宽传递,接触区转向齿的这端面或那个端面,因局部受力增大轮齿挠曲,导致噪声级进步。设计时要求齿轮副有适当的间隙(啮合轮齿的非工作面间的间隙,以补偿热变形与贮存润滑油脂)。8.减速机箱体结构形式试验研究表明,采用圆筒形箱体对减震有利,在其他前提相同的情况下,圆筒形箱体比其它类型箱体噪声级均匀低5dB。

齿轮噪音分析

在现代齿轮加工中,齿轮噪声控制已成为一个重要的质量控制环节,齿轮噪声控制水平不仅代表一个齿轮制造厂的质量水平,而且直接受到有关环保法规的制约。剃齿是一种广泛采用的齿轮精加工方法,特别在轿车齿轮加工中,90%以上的齿轮精加工均采用剃齿。这不仅因为剃齿具有较高的加工效率和较低的加工成本,可大幅度提高齿轮精度和表面粗糙度,而且剃齿能实现齿形修形及采取热处理变形补偿措施,从而降低齿轮传动噪声,提高齿轮承载能力和安全系数,延长齿轮工作寿命。 一、齿轮传动噪声的影响因素及控制方法 齿轮噪声更准确地应称为齿轮传动噪声,其声源为齿轮啮合传动中的相互撞击。齿轮传动中的撞击主要由齿轮啮合刚性的周期性变化以及齿轮传动误差和安装误差引起。 齿轮啮合刚性的周期性变化对传动噪声的影响啮合刚性的变化是指齿轮传动中因同时啮合齿数不同而引起的啮合轮齿承受载荷的变化,并由此引起轮齿变形量的变化。在直齿轮传动中,啮合线上的同时啮合齿数在1~2对之间变化,而其传动的扭矩近似恒定。因此,当一对轮齿啮合时,全部载荷均作用于该对轮齿,其变形量较大;当两对轮齿啮合时,载荷由两对轮齿共同承担,每对轮齿的负荷减半,此时轮齿变形量较小。这一结果使齿轮的实际啮合点并非总是处于啮合线的理论啮合位置,由此产生的传动误差使输出轴的运动滞后于输入轴

的运动。主、被动齿轮在啮合线外进入啮合时,其速度的瞬时差异造成在被动齿轮齿顶处产生撞击。在不同载荷下齿轮传动产生的噪声程度不同,其原因在于不同载荷下轮齿产生的变形量不同,造成的撞击程度不同。斜齿轮的啮合刚性取决于啮合轮齿的接触线总长度,故同时啮合齿数的变化对啮合刚性影响不大。 齿轮传动误差和安装误差对传动噪声的影响齿轮传动装置空载运行时,传动噪声的影响因素主要为齿轮的加工误差和安装误差,包括齿形误差、齿距误差、齿圈跳动、安装后齿轮的轴线度、平行度及中心距误差等。当然,这些误差对传动装置在负载下运行的传动噪声也有影响。a. 齿形误差会引起与啮合频率相同的传动误差及噪声,是引起啮合频率上噪声分量的主要原因。中凹齿形是不能接受的,加工中应尽量避免。b. 齿距误差为随机误差,产生的噪声频率与啮合频率不同,不会提高啮合频率上的噪声幅度,但会加宽齿轮噪声音频的带宽。c. 轴线在节平面上投影的不平行、齿向误差以及轴在传动负载下的变形会使轮齿在齿宽方向上的接触长度缩短,造成啮合刚性下降,由此产生的传动误差及齿轮传动啮合刚性的周期性变化是产生噪声的另一原因,其对斜齿轮传动影响更大。 控制齿轮噪声的有效途径——齿轮修缘齿轮传动中的撞击是产生噪声的主要原因,因此,消除或减小齿轮传动中的撞击是降低噪声的有效途径。采用齿轮修缘能有效减小齿轮传动中的撞击,从而控制齿轮

齿轮传动噪声产生原因及控制

齿轮传动噪声产生原因及控制 摘要:结合多年的实际工作经验,分析齿轮传动噪音的产生的原因,同时,就如何控制和减少噪音,提出了一些比较实用的方法,仅供相关人士参考。 关键词:齿轮传动、噪音、消除、共振、渐开线 齿轮传动的噪音是很早以前人们就关注的问题。但是人们一直未完全解决这一问题,因为齿轮传动中只要有很少的振动能量就能产生声波形成噪音。噪音不但影响周围环境,而且影响机床设备的加工精度。由于齿轮的振动直接影响设备的加工精度,满足不了产品生产工艺要求。因此,如何解决变速箱齿轮传动的噪音尤为重要。下面谈谈机械设备设计和修理中消除齿轮传动噪音的几种简单方法。 1 噪音产生的原因 1.1 转速的影响 齿轮传动若转速较高,则齿轮的振动频率增高,啮台冲击更加频繁,高频波更高。据有关资料介绍,转速在1400转/分钟时产生的振动频率达5000H。产生的声波达88dB形成噪音软。一般光学设备变速箱输出轴的转速都较高。高达2000~2800转/分钟。因此,光学设备要解决噪音问题是需要研究的。 1.2 载荷的影响 我们将齿轮传动作为一个振动弹簧体系,齿轮本身作为质量的振动系统。那么该系统由于受到变化不同的冲击载荷,产生齿轮圆周方向扭转振动,形成圆周方向的振动力。加上齿轮本身刚性较差就会产生周期振幅出现噪音。这种噪音平稳而不尖叫。 1.3 齿形误差的影响 齿形误差对齿轮的振动和噪音有敏感的影响。齿轮的齿形曲线偏离标准渐开线形状,它的公法线长度误差也就增大。同时齿形误差的偏离量使齿顶与齿根互相干扰,出现齿顼棱边啮合,从而产生振动和噪音。 1.4 共振现象的影响 齿轮的共振现象是产生噪音的重要原因之一。所谓共振现象就是一个齿轮由于刚性较差齿轮本身的固有振动频率与啮合齿轮产生相同的振动频率,这时就会产生共振现象。由于共振现象的存在,齿轮的振动频率提高,产生高一级的振动噪音。要解决共振现象的噪音问题,只有提高齿轮的刚性。 1.5 啮合齿面的表面粗糙度影响 齿轮啮合面粗糙度会激起齿轮圆周方向振动,表面粗糙度越差,振动的幅度越大,频率越高,产生的噪音越大。 1.6 润滑的影响 对啮合齿轮齿面润滑良好可以减少齿轮的振动力,它与润滑的方法有关。据有关资料介绍,齿轮箱中企图增加润滑油的数量,提高润滑油面的高度或用润滑粘度较高的润滑油来减少齿轮箱的振动和噪音其收效甚少。若采用齿轮啮合面上充分注入润滑的方法进行强制性润

齿轮传动噪声形成的主要原因及对策

齿轮传动噪声形成的主要原因及对策 传统衡量齿轮传动性能的两个主要因素是:负载能力和疲劳寿命,往往将传动噪音与传动精度忽略掉。随着ISO14000、ISO18000两项标准的相继颁布,控制齿轮传动噪音这一因素的重要性日趋明显,工业发展与需求对高精密设备的传动误差的要求也越来越严格(齿轮传动侧隙)。目前已知的齿轮噪音形成因素,大致可从设计、制造、安装、使用维护等几个方面分析。 设计原因及对策 1. 齿轮精度等级 齿轮传动系统设计时,设计者往往从经济因素考虑,尽可能比较经济的确定齿轮精度等级,殊不知精度等级是齿轮产生噪声等级与侧隙的标记。美国齿轮制造协会曾通过大量的齿轮研究,确定高精度等级齿轮比低精度等级齿轮产生的噪声要小的多。因此,在条件允许的情况下,应尽可能提高齿轮的精度等级,来减小齿轮噪声,减少传动误差。 2. 齿轮宽度 在齿轮传动系统允许时,增加齿宽,可以减少恒定扭矩下的单位负荷。降低轮齿挠曲,减少噪声激励,从而降低传动噪声。德国H奥帕兹的研究表明,扭矩恒定时,小齿宽比大齿宽噪声曲线梯度高。同时增长齿宽能加大齿轮的承载能力。 3. 齿距和压力角 小齿距能保证有较多的轮齿同时接触,齿轮重叠增多,减少单个齿轮挠曲,降低传动噪声,提高传动精度。较小的压力角由于齿轮接触角和横向重叠比都比较大,因此运转噪声小、精度高。 4. 运转速度 根据德国H奥帕兹的试验研究表明,随着齿轮运转速度增加,噪声等级升高。 5. 齿轮箱结构 试验研究表明,采用圆筒形箱体对减震有利,在其他条件相同的情况下,普通结构齿轮箱体的噪声级比圆筒形箱体噪声级平均高6dB。对齿轮箱体进行共振测试,找出共振位置,增加适当的筋条(板),可以明显地减少振动,降低噪声。多级齿轮传

齿轮箱的故障类型及振动机理改

第2章齿轮箱的故障和振动信号 2.1齿轮箱故障的主要形式 齿轮箱系统是包含齿轮、轴承、传动轴及箱体等结构的复杂系统。其中主要故障发生在齿轮、轴承和传动轴上。在齿轮箱的诊断中,一般只给出是否产生故障及产生故障的位置,根据振动信号的特点,一般常见的典型故障形式有齿轮失效、轴和轴系失效、箱体共振和轴承疲劳脱落和点蚀等几种【5】。 在这些常见故障中,齿轮和滚动轴承的故障占齿轮箱故障的80%左右【4】。因此,对齿轮和滚动轴承的故障类型和振动机理进行剖析,对于识别齿轮箱故障类型有重要的意义。 2.1.1齿轮的故障类型及振动机理 (1)齿轮的故障类型齿轮的故障类型大致可分为以下两种类型: 1)由制造误差和装配误差引起的故障。具体的故障包括齿轮偏心、齿距偏差、齿形误差、轴线不对中、齿面一段接触等故障。齿轮制造时造成的主要缺陷有:偏心、齿距偏差和齿形误差等。齿轮装配不当,也会造成齿轮的工作性能恶化。当齿轮的这些误差较严重时,会引起齿轮传动中忽快忽慢的转动,啮合时产生冲击引起较大的振动和噪声等【5】。 2)运行中产生的故障齿轮除上述故障外,其在本身运行过程中也会形成许多常见的故障,例如断齿、齿根疲劳裂纹、齿面磨损、点蚀剥落、严重交合等等。齿轮预定寿命内不影响使用的磨损成文正常磨损,如果因使用不当、用材不当、接触面存在硬颗粒以及润滑油不足等原因引发早期磨损,将导致齿轮形变、重量损失、齿厚变薄、噪声增大等后果,甚至会导致齿轮失效。其中若润滑油不足,还会导致齿面胶合,胶合一旦发生,齿面状况变差,功耗增大,从而使得振动信号变强。 (2)齿轮的振动机理一对啮合齿轮,可以看作一个具有质量、弹簧和阻尼的振动系统,其力学模型如图2-1所示。 图2-1齿轮对的力学模型 其振动方程为【4】: M r X+CX+K t X=K t E1+K t E2(t)2-1式中 X——为沿作用线上齿轮的相对位移 K(t)——齿轮啮合刚度 M r——齿轮副的等效质量

谈谈齿轮传动中的减振降噪

第3期水利电力机械?23? 收稿日期:2000-01-06 谈谈齿轮传动中的减振降噪 Discussion on vibration and noise reduction in gear transmission 邓小君1,杨自明2 (11河南职业技术学院,河南郑州 450004;21河南省劳动厅,河南郑州 450003) 摘 要:阐述了在齿轮转动过程中,齿轮的振动噪声问题。分析了齿轮振动噪声产生的机理和5种激励源,指出减振材料、齿轮参数、齿轮结构是影响减振降噪的主要因素。介绍了几种减振降噪的有效方法,从而可达到齿轮噪声由78分贝降至73分贝的良好效果。关键词:齿轮传动;振动与噪声;机理;减振降噪途径 中图分类号:T B53311∶TH132141 文献标识码:B 文章编号:1006-6446(2000)02-0023-03 0 引言 齿轮传动是依靠轮齿之间的交替啮合来完成动力传输的。在齿轮啮合过程中,由于轮齿制造、安装误差等因素的存在,不可避免会引起冲击、振动和噪声,并影响其工作精度。随着对机械传动在高速、大功率、轻量、小型、高效、高可靠性以及环保等方面要求的不断提高,齿轮的振动噪声问题日益突出,解决此问题日趋迫切。因此,本文拟对齿轮传动过程中振动噪声产生的机理进行分析,并提出一些减振降噪的途径和有效方法。 1 齿轮传动中振动噪声的产生 在齿轮啮合时,由于轮齿存在制造、安装误差和轮齿受力变形,使实际齿廓发生偏离,从而产生随时间变化的动态啮合力,必然导致振动和噪声。即使一对理论上完全共轭、无制造安装误差的齿轮啮合时,也会由于轮齿间的同时啮合对数、啮合位置、瞬间传动比的不断变化,使得轮齿刚度发生变化,进而引起轮齿在啮合过程中产生参激振动而向外辐射噪声。这些内 在因素就成为齿轮传动中振动噪声产生的主要原因。 对于渐开线圆柱齿轮传动,产生振动噪声的激励源主要有以下几个方面:(1)啮合刚度的变化;(2)传动误差;(3)轮齿的啮入、啮出的冲击;(4)动态啮合力;(5)由于摩擦力方向的改变而产生的节点冲击。 在以上5种激励源中,最主要的是啮合刚度的变化和传动误差的影响。在目前的齿轮动态特性研究中,人们大多关注啮合刚度的变化所产生的振动噪声,而对传动误差的研究较少。传动误差是任一瞬时输出齿轮的实际位置和理论上完全共轭啮合时输出齿轮位置之差,此差值可用角度计量或用沿啮合线方向的线性位移来表示。它是有关制造、安装误差及轮齿变形等因素综合作用的结果。在齿轮传动中,近似于锯齿波的传动误差,作为一种位移激励源影响齿轮的振动特性,引起动力学方程中的强迫激励项不连续,从而产生较大的振动噪声。因此,对其进行研究是很有必要的。研究结果表明:时变啮合刚度和传动误差对齿轮动态特性

齿轮异响分析

工艺

主持人:陈晓玉/ 工艺 、F b 、±F px 等几个评定指标控制;4)齿轮副侧隙,由 箱体中心距和齿厚减薄量控制。 对每一对齿轮都必须有上述4项基本要求,而且根据使用工作条件不同,这4项要求也各不相同。当然,这几个方面也并非单一条件起作用,它们之间既有一定联系,又有主次之分。就摩托车发动机而言,传动平稳性要求和齿轮幅侧隙要求应明显高于其它2个公差组的要求。2.1齿形的影响 用同一台发动机,在检测初级驱动齿轮完全合格的情况下,更换初级从动齿轮,在转速相同的条件下,判定噪声出现程度,分为无、轻微、中等、严重4级。 其结果为: 1)齿形误差影响最明显;2)齿形误差比齿向误差影响明显; 3)齿形误差比基节极限偏差影响明显。齿形参数对噪声的影响如表2所示。 表2 齿形、齿向、基节对噪声的影响组别 件号 f f F 对齿厚的影响:△E S =2△f a tg ?a?a3Y??3YD??? 2.6齿面粗糙度的影响 笔者在试验中还发现,个别齿轮在检测中虽各项检测参数均合格,齿形、齿向的检测曲线也在公差范围内,但曲线波动大,可见齿面粗糙度和磕碰、毛刺也是产生噪声异响的一个重要方面。 3解决措施 由于齿轮轮齿存在制造和安装误差、齿轮弹性变形、扭转变形、热变形等,均会使齿轮在啮合过程中产生冲击、振动和偏载,而靠提高齿轮制造和安装精度来改善齿轮的运转质量,又会增加齿轮的制造成本。过去人们总是力求使齿轮的精度尽可能地接近理论齿形,通过实践,采用齿顶和齿根修缘、齿向修形后,能有效地改善轮齿的啮合性能,提高运转平稳性及承载能力,降低噪声和振动,延长使用寿命。3.1从齿形方面入手3.1.1齿形的优化设计 齿形修形的基本原则:a )根据齿轮的材料、模数、负载大小及精度等,选取适当的修形量,一般在0.007~0.03mm 范围内[2]。修形量小,齿轮的制造误差大于齿形修形量,达不到目的;修形量大,重合度系数下降,适得其反。

风力发电机齿轮箱振动测试方法

风力发电机组齿轮箱振动测试与分析 唐新安谢志明王哲吴金强 摘要对齿轮箱做振动测试和分析,通过模式识别找到齿轮箱损坏时呈现的特性,为齿轮箱故障诊断提供依据。 关键词风力发电机组齿轮箱振动分析故障诊断 中图分类号 TH113. 21 文献标识码 A 我国风电场中安装的风力发电机组多为进口机组。因为在恶劣环境下工作,其损坏率高达40%~50%。随着清洁能源的普及,齿轮箱的故障诊断和预知维修已迫在眉睫。本文就齿轮箱的故障诊断作一些探索性研究。 一、齿轮箱振动测试 采用北京东方所开发的DASP(Data Acquisition and SignalProcessing)测振系统,对某风电场4#、5#机组齿轮箱的不同测点(图1)做振动测试和分析,4#机组刚进行过检修运行正常作为对照机组,5#机组噪声异常为待检机组,对两机组齿轮箱的振动信号对比分析,判断存在故障。齿轮箱特征频率见表1。 表1 齿轮箱特征频率表 Hz

二、信号分析 1.统计分析 由统计表2、表3可看出,5#机组振动值明显偏大,尤其是5~10测点振动值基本上是4#机组相应测点的2倍以上。 表2 4#机组幅域统计表 m/s2 表2 5#机组幅域统计表 m/s2 5#机组概率分布及概率密度函数反映其时间序列分布范围较宽(图2),峭度系数(即四阶中心距)与4#机组的(图3)明显,同(若以4#机组为标准g=0,那么5#机组g=0),预示5#机组存在古障。

2.时域分析 通过时域分析(图4、图5),发现5#机组齿轮箱振动信号有明显异常.幅值转大,且 有明显的周期性,其频率约大20Hz 。

3.频坷分析 由图6可见,5#机组齿轮箱的频谱图既有调幅成分又有调频成分(调制频率对中心频率 的幅值不对称)。

如何降低齿轮传动噪音

如何降低齿轮传动噪音 啮合的齿轮对或齿轮组在传动时,由于相互的碰撞或摩擦激起齿轮体振动而辐射出来的噪声。齿轮噪音形成的原因有许多。 一、齿轮传动系统的噪声分析 为从设计角度出发降低齿轮传动系统的噪声,我们就应首先来分析一下齿轮系统噪声的种类和发生机理。 在齿轮系统中,根据机理的不同,可将噪声分成加速度噪声和自鸣噪声两种。一方面,在齿轮轮齿啮合时,由于冲击而使齿轮产生很大的加速度并会引起周围介质扰动,由这种扰动产生的声辐射称为齿轮的加速度噪声。另一方面,在齿轮动态啮合力作用下,系统的各零部件会产生振动,这些振动所产生的声辐射称为自鸣噪声。 对于开式齿轮传动,加速度噪声由轮齿冲击处直接辐射出来,自鸣噪声则由轮体、传动轴等处辐射出来。对于闭式齿轮传动,加速度噪声先辐射到齿轮箱内的空气和润滑油中,再通过齿轮箱辐射出来。自鸣噪声则由齿轮体的振动通过传动轴引起支座振动,从而通过齿轮箱箱壁的振动而辐射出来。一般说来,自鸣噪声是闭式齿轮传动的主要声源。因此,齿轮系统的噪声强度不仅与轮齿啮合的动态激励力有关,而且还与轮体、传动轴.轴承及箱体等的结构形式、动态特性以及动态啮合力在它们之间的传递特性有关。 一般来说,齿轮系统噪声发生的原因主要有以下几个方面: 1)齿轮设计方面。参数选择不当,重合度过小,齿廓修形不当或没有修形,齿轮箱结构不合理等。 齿轮加工方面基节误差和齿形误差过大,齿侧间隙过大,表面粗糙度过大等。 2)齿轮系及齿轮箱方面。装配偏心,接触精度低,轴的平行度差,轴,轴承、支承的刚度不足,轴 承的回转精度不高及间隙不当等。 3)其他方面输入扭矩。负载扭矩的波动,轴系的扭振,电动机及其它传动副的平衡情况等。

汽车变速器振动与噪声分析及控制方法研究

汽车变速器振动与噪声分析及控制方法研究 摘要:汽车变速器噪声是汽车的主噪声源之一。在人们对于车辆乘坐舒适性提出更高要求背景下,减振降噪就成为整个汽车行业的重要课题。研究变速器振动噪声产生的原因,针对变速器故障提出相应的优化设计方案,从而达到减振降噪的目的,具有一定的学术价值和重要的实际应用价值。文章分析了汽车变速器产生振动与噪声的主要因素,并对各影响因素的传导机理进行了具体的分析。阐明了通过增大轴的刚性、优化壳体的结构设计、合理设计齿轮等措施,可有效降低变速器噪声。关键词:变速器;振动;噪声;降低噪声 Analysis of Automotive Transmission Vibration and Noise and Control Methods Study Abstract: Many facts show that the noise of gearbox is one of the main sources of the automobiles’ noise. With the People’s requirement for more comfort of riding, vibration decreasing and noise absorption have been an important task of automobile industry. Study on the reasons that result in the gearbox’s vibration and noise, furthermore bringing forward an optimizing design for gearbox has some academic and practical value. The dominating factor of the vibration and noise of the transmission is analyzed, and the analysis on the transmission mechanism of the influencing factor is also carried through. What could effectively reduce transmission noise was explained, including increasing rigidity of the shaft, optimizing the structure of the shell, and rational designing of gear. Key words: transmission; vibration; noise; noise reduction 引言 机械式手动汽车变速器因结构简单,传动效率高,制造成本低和工作可靠等优点,在 不同形式的汽车上得到广泛的应用[1]。机械式手动变速器在今后相当长的时间里,依然会在我国中、重型汽车传动系统中占据着主导地位。变速器总成是汽车传动系统中重要总成部件,汽车变速器的动力学行为和工作性能对整车有重要的影响。许多实验结果表明,汽车 变速器噪声是汽车的主噪声源之一。当前,随着人民生活水平的提高,人们对汽车乘坐舒 适性提出了更高的要求,汽车变速器的振动噪声问题就成为当前汽车行业急待解决的问题 之一。首先,变速器振动常常会诱发与其相连接的部件的振动,从而影响整车的工作性能: 其次,齿轮噪声的频率一般处于200Hz~5000Hz的范围内,对这一频率范围的噪声人耳尤为 敏感:此外,由于变速器载荷和速度的提高,由此产生的齿轮噪声,比其它声源的噪声更突出。因此,从某种程度上说,控制了汽车变速器齿轮振动噪声也就大大提高汽车乘坐舒适性,解决汽车变速器的振动噪声问题,比以往显得更迫切[2]。 1 变速器噪声振动产生的机理 齿轮在机械传动中应用极为广泛,这是由于齿轮传动有很多优点,传动比稳定,速比 范围大,圆周速度高,传递功率大,效率高,工作可靠,寿命长。但是齿轮传动易产生噪声,尤其是在高速运转情况下更为突出,一般齿轮传动的噪声频率在20~20000Hz,这正是人的听觉最易感受的频率范围。噪声会使人疲劳,有碍人体健康,并会降低齿轮的使用寿命。因此,我们应尽可能地认识齿轮噪声的产生机理并采取相应的措施。汽车变速器是个 较复杂的齿轮机构,主要包含齿轮、传动轴、轴承和箱体等。变速器结构图如图1-1所示,汽车变速器的振动也是一个极为复杂的随机振动过程。据统计,在变速器的异常振动噪声中,90%以上是由齿轮、传动轴或滚动轴承引起的[3]。

齿轮噪音原因分析

齿轮噪音原因分析 齿轮传动噪声产生原因及控制 齿轮传动的噪音是很早以前人们就关注的问题。但是人们一直未完全解决这一问题,因为齿轮传动中只要有很少的振动能量就能产生声波形成噪音。噪音不但影响周围环境,而且影响机床设备的加工精度。由于齿轮的振动直接影响设备的加工精度,满足不了产品生产工艺要求。因此,如何解决变速箱齿轮传动的噪音尤为重要。下面谈谈机械设备设计和修理中消除齿轮传动噪音的几种简单方法。 1 噪音产生的原因 1.1 转速的影响 齿轮传动若转速较高,则齿轮的振动频率增高,啮台冲击更加频繁,高频波更高。据有关资料介绍,转速在1400转/分钟时产生的振动频率达5000H。产生的声波达88dB形成噪音软。一般光学设备变速箱输出轴的转速都较高。高达2000~2800转/分钟。因此,光学设备要解决噪音问题是需要研究的。 1.2 载荷的影响 我们将齿轮传动作为一个振动弹簧体系,齿轮本身作为质量的振动系统。那么该系统由于受到变化不同的冲击载荷,产生齿轮圆周方向扭转振动,形成圆周方向的振动力。加上齿轮本身刚性较差就会产生周期振幅出现噪音。这种噪音平稳而不尖叫。 1.3 齿形误差的影响 齿形误差对齿轮的振动和噪音有敏感的影响。齿轮的齿形曲线偏离标准渐开线形状,它的公法线长度误差也就增大。同时齿形误差的偏离量使齿顶与齿根互相干扰,出现齿顼棱边啮合,从而产生振动和噪音。 1.4 共振现象的影响 齿轮的共振现象是产生噪音的重要原因之一。所谓共振现象就是一个齿轮由于刚性较差齿轮本身的固有振动频率与啮合齿轮产生相同的振动频率,这时就会产生共振现象。由于共振现象的存在,齿轮的振动频率提高,产生高一级的振动噪音。要解决共振现象的噪音问题,只有提高齿轮的刚性。 1.5 啮合齿面的表面粗糙度影响 齿轮啮合面粗糙度会激起齿轮圆周方向振动,表面粗糙度越差,振动的幅度越大,

齿轮噪音改进

治理齿轮传动噪声 | [<<][>>] 为了避免减速机不能通过出厂测试,原因之一是减速机存在间歇性高噪声;用N D6型精密声级计测试,低噪声减速机为72.3Db(A),达到了出厂要求;而高噪声减速机为82.5d B(A),达不到出厂要求。 经过反复测试、分析和改进试验,得出的结论是必须对生产的各个环节进行综合治理,才能有效降低齿轮传动的噪声。 1、齿轮精度的基本要求 经实践验证,齿轮精度必须控制在G B10995-887~8级,线速度高于20m/s齿轮,齿距极限偏差、齿圈径向跳动公差、齿向公差一定要稳定达到7级精度。在达到7级精度齿轮的情况下,齿部要倒梭,要严防齿根凸台。 2、控制原材料的质量 高质量原材料是生产高质量产品的前提条件,某公司用量最大的材料40Cr和45钢制造齿轮。无论通过何种途径,原材料到厂后都要经过严格的化学成分检验、晶粒度测定、纯洁度评定。其目的是及时调整热处理变形,提高齿形加工中的质量。 3、防止热处理变形 齿坯在粗加工后成精锻件,进行正火或调质处理,以达到:(1)软化钢件以便进行切削加工;(2)消除残余应力;(3)细化晶粒,改善组织以提高钢的机械性能;(4)为最终能处理作好组织上的准备。应注意的是,在正火或调质处理中,一定要保持炉膛温度均匀,以及采用工位器具,使工件均匀地加热及冷却,严禁堆放在一起。需钻孔减轻重量的齿轮,应将钻孔序安排在热处理后进行。 齿轮的最终热处理采用使零件变形较小的齿面高频淬火;高频淬火后得到的齿面具有高的强度、硬度、耐磨性和疲劳极限,而心部仍保持足够的塑性和韧性。为减少变形。齿面高频淬火应采用较低的淬火温度和较短的加热时间、均匀加热、缓慢冷却。 4、保证齿坯的精度 齿轮孔的尺寸的精度要求在孔的偏差值的中间差左右分布,定在

变速箱振动与噪声分析

第1期(总第125期)机械管理开发 2012年2月No.1(S UM No.125) M EC HANIC AL M ANAGEM ENT AND DEVELOPM ENT Feb.2012 引言 变速箱主要经齿轮啮合达到变速、增加扭矩的作用,齿轮系经轴承安置在壳体上。实验证明,齿轮、轴承、壳体是变速箱振动和噪声的主要来源[1]。分析变速箱的振动和噪声的产生机理,应该首先着重分析齿轮、轴承、箱体的振动。 1变速箱振动和噪声现象及初步分析 讨论的变速箱是我公司设计的一款大扭矩多挡位变速箱,它由主箱、副箱两段式结构组成、性能优越,但在试验时发现了异常的振动和噪声;对其原因进行分析,发现有些齿轮啮合频率的倍频与壳体约束模态频率相近时,在测试振动和噪声信号功率谱中相同频率处出现峰值,引起变速箱的异常振动和噪声。2振动和噪声现象的发生原因详细分析2.1变速箱中齿轮啮合频率计算 1)定轴系中,齿轮的啮合频率为[2]: 式中:Z 为齿轮齿数;i 为频率的谐波,i=1,2,3…。对于有固定齿圈的行星轮系,其啮合频率为: 式中:Z r 为任一参考齿轮的齿数;n r 为参考齿轮的转速(r/min);n c 为转臂的回转速度(r/min),方向相反时,取正号;i 为频率的谐波,i =1,2,3…。 由式(1)与式(2)可知,齿轮副中的两个齿轮的啮合频率是相同的。当齿轮的转速变化时,啮合频率也随之而变,并且随着转速的升高,齿轮噪声增大。这是判断齿轮啮合频率的两个基本原则。再者,齿轮的啮合频率往往呈二次、三次等高次谐波出现在频谱中。齿轮噪声随转速增加而增加,但不是线性关系;转速越高,噪声随转速升高而上升的越缓慢。 2)齿轮编号表:本实验变速箱中各档齿轮编号见图1。 3)齿轮啮合频率计算:根据式(1)及(2),按图1齿轮编号算得齿轮的啮合频率,见表1。由于6档、7 档、8档、9档、10档时,各齿轮的啮合频率除14、15、16 号齿轮的为0外,其余均与1档、2档、3档、4档、5档对 应相同。 图1齿轮编号图 表1 齿轮啮合频率计算结果 挡位12345 R 1695695695695695695 2695695695695695695 3542542542542542542 4542542542542542542 5472472472472472472 6472472472472472472 7351351351351351351 8351351351351351351 9297297297297297297 10297297297297297297 11282282282282282282 12282282282282282282 13282282282282282282 14115285208331373116 15115285208331373116 16115285208331373116 2.2 变速箱壳体的有限元分析 图2变速箱箱体有限元模型 1)建立数学模型:对变速箱壳体,建立三维数学 f Z =nZ 60i .(1) f Z =Z r (n r ±n c )60 i .(2) 收稿日期:;修回日期:6 作者简介:董晓露(),女,山西浑源人,工程师,硕士,主要从事变速箱设计工作。D 66@6变速箱振动与噪声分析 董晓露 (中国重汽集团大同齿轮公司技术中心,山西 大同 037305) 摘要:分析了某变速箱试验时的异常振动和噪声原因。先对一台样机测试其各挡稳定过程的振动和噪声信号, 再对测得的信号进行功率谱密度分析。之后,运用Pro/Engineer 建立了变速箱壳体的实体模型,并用OptiStruc t 软件进行了壳体前端面加零位移约束的模态分析;计算了各挡齿轮的啮合频率,分析了壳体的模态频率与齿轮啮合频率对振动和噪声信号功率谱中峰值的影响。最后根据分析结果,提出对壳体的改进建议,以达到变速箱减振降噪的目的。 关键词:变速箱;振动和噪声;齿轮啮合频率;壳体模态中图分类号:TB533+.2 文献标识码:A 文章编号:1003-773X (2012)01-0053-02 53 2011-08-042011-10-01979-E-mail:https://www.360docs.net/doc/de1965634.html,.

变速箱齿轮噪声的分析及处理探讨

变速箱齿轮噪声的分析及处理探讨 摘要:本文根据实际生产经验,对变速箱齿轮产生噪音的原因进行了具体的分析,并对变速箱齿轮在设计、制造过程中应该采取的改进方法和措施进行了详细的探讨,尤其对工程机械变速箱齿轮噪声降噪设计和改进提出了几点措施,为工程机械实际生产中提高和改善齿轮质量,降低齿轮运行的噪声污染提供了有力的技术支撑。 关键词:变速箱;齿轮;噪声;分析;处理 引言 在当前广泛应用的工程机械中,渐开线圆柱齿轮是最基本、最简单、最常用的一种零件,这种零件使用方便、造价便宜,应用范围非常大。但是两个齿轮相互啮合过程中会出现与各种各样的噪声,如:与频率相对应的噪声、齿面之间互相摩擦的噪声。这些噪声的出现大多因为齿轮制造过程不规范、齿轮不符合要求等造成的,这些缺陷不仅会影响工程机械的质量,还导致工程机械的噪声污染加剧,极大的影响了工程机械操作人员及周围其它人员的生活质量和环境质量。本文根据自身生活实践,对齿轮的噪声产生的原理进行了具体的分析,并对降低噪声的处理方法进行了细致的探究,为变速箱齿轮的设计人员和制造人员提供了有了的理论支撑,同时为渐开线齿轮的研究者提供了有效的借鉴。 1.变速箱齿轮噪声的原理分析 1.1啮合齿轮节产生噪声的原因分析 两个相互啮合的齿轮在正常工作过程中,要保证齿轮的接触点轨迹始终在啮合线上,这样点的脉冲才是稳定的。对相互啮合的两个齿轮来说,从被动齿轮的顶点与主动齿轮齿面接触,到被动齿轮顶点开始脱离主动齿轮,其经过的路程与其基圆展开角所对应的渐开线弧长不相等,也就是说整体的齿面会出现相对滑动,并且滑动速度会随着齿面所在位置的不同而逐渐发生改变,在刚接触时或即将分开时最大,在节圆切点处最小。 齿轮啮合面上出现的相对滑动,就说明滑动面上存在相对摩擦力,由于滑动速度是一直变化的,那么摩擦力的大小和方向也随之改变,所以节点上的力的脉冲也随之发生变化。在齿轮相互啮合过程中,啮合面上的脉动大小、持续时间与齿轮啮合过程中的传动力、齿轮面之间的摩擦系数、齿轮面之间的相对速度等都有正比关系,所以两个相互啮合的齿轮传动功率越高、齿轮表面越粗糙,齿轮之间的力的脉动也就越大,这种脉动会对齿轮自身产生明显的冲击效果,所以齿轮啮合过程中必然出现震动或摩擦声,这是不可避免的,而且脉动冲击反过来作用于齿面,对齿面造成破坏,进一步加大了冲击,所以齿轮的损害会更快。 1.2齿轮啮合冲击的噪声原因分析

齿轮传动噪音及故障分析诊断

齿轮传动噪音及故障分析 【摘要】为适应节能高效的需要,传动系零部件在朝小型化发展,汽车变速箱采用斜齿轮传动方式,不仅结构紧凑、传动平稳,还有传动力大等特点。斜齿轮传动存在轴向力和径向力,噪音的产生就包含了很多种原因。本文介绍了汽车变速箱在设计、零件制造、总成装配三个方面中产生噪音的原因和解决措施。 关键词传动斜齿轮噪音设计制造装配 目前,客车变速箱普遍采用三轴式传动,下面介绍下我公司生产的6T-160客车变速箱,结构如图一所示: 图一 公司为确保产品质量,对噪音做了详细规定:在台位主轴2600转/分以上转速各档进行跑合试验,要求纯试验时间不得少于5

分钟,在跑合试验时检查产品噪声。 空档和前进档(超速档除处)≤85dB;超速档和倒档≤87dB 本文以6T-160客车变速箱为例,从齿轮传动的特性出发,分析了设计、加工、装配各环节中与噪声产生密切相关的各种主要因素,并对其加以总结归纳,从而得出一系列经验性的方法和思路。 齿轮传动系统的噪声分析 一般来说,齿轮系统噪声发生的原因主要有以下几个方面: (1)齿轮设计方面参数选择不当,重合度过小,齿廓修形不当或没有修形,齿轮箱结构不合理等。 (2)齿轮加工方面基节误差和齿形误差过大,齿侧间隙过大,表面粗糙度过大等。 (3)轮系及齿轮箱方面装配偏心,接触精度低,轴的平行度差,轴,轴承、支承的刚度不足,轴承的回转精度不高及间隙不当等。 齿轮传动的减噪声设计 (1)、6T-160客车变速箱全部采用斜齿轮,齿轮的类型从传动平稳、噪声低的角度出发,斜齿圆柱齿轮同时接触的齿对多.啮合综合刚度的变化比较平稳。振动噪声可能比同样的直齿圆柱齿轮低,有时可低到大约12dB。 (2)、增加斜齿轮传动重合度。轮齿在传递载荷时有不同程度数变动,这样在进入和脱离啮合的瞬间就会产生沿啮合线方向的啮合冲力,因而造成扭转振动和噪音。 如果增加瞬间的平均齿数,即增大重合度,则可将载荷分配在

齿轮箱振动信号降噪及特征提取方法研究

太原理工大学硕士研究生学位论文 齿轮箱振动信号降噪及特征提取方法研究 摘要 大型机械设备由于本身结构复杂而且大多数在恶劣环境下工作,因此能够及时、准确地监测出机械设备的运行情况和诊断出故障特征,是保证机械设备稳定、安全运行必不可少的部分。故障特征提取是故障诊断技术的关键,然而大多数的机械设备都处在强背景噪声的工况下运行,提取到的振动信号往往都是非线性、非平稳的,因此有效的信号降噪方法是提取机械设备故障特征的前提和关键。 本文从双树复小波变换、高阶累积量、变分模态分解理论出发,把齿轮箱作为研究对象研究了在高斯噪声和自然背景噪声下振动信号去噪与特征提取的问题,并引入粒子群算法做参数优化。 本文主要研究方法和结论如下: (1)由于传统阈值降噪方法对小波系数分别进行软、硬阈值处理时在强背景噪声下齿轮箱振动信号降噪效果不理想,而且用阈值分别处理实、虚部的方法会引起局部相位失真。利用双树复小波变换的平移不变性,提出了双树复小波变换和高阶累积量的齿轮箱振动信号降噪方法。算法对各层小波系数采用了四阶累积量的处理方法,根据信号和噪声的统计特性进行信噪分离。由于小波分解层数的多少会直接影响信号的去噪效果,因此本文采用粒子群算法自适应选择小波的分解层数。仿真和实验信号处理结果表明,该方法与双树复小波变换的软、硬阈值处理方法相比在不同信号和噪声水平下更能有效的抑制噪声干扰,提高信噪比,并且能够满足齿轮

疲劳磨损实验中对采集到的振动信号进行后续处理的需求。 (2)针对在强背景噪声下提取的齿轮箱故障特征效果不理想问题,提出一种参数优化变分模态分解和高阶累积量的齿轮箱故障诊断方法。首先,利用粒子群算法搜索优化变分模态分解分量的个数。故障信号经过变分模态分解为若干个本征模态函数分量(IMF),将各分量进行四阶累积量降噪处理,找到包含故障特征频率的分量。然后将筛选出的IMF分量进行包络解调运算求其包络谱,从而有效地提取出故障信号的特征频率。仿真和实验信号处理结果表明,该方法与EMD处理方法相比更能有效地提取出故障特征频率信息,很好的抑制了噪声干扰,并且可实现齿轮箱振动信号中故障特征的有效提取,具有一定的可行性和应用价值。 (3)针对双树复小波变换存在频率混叠以及参数自定义的缺陷,提出自适应改进双树复小波变换的齿轮箱故障诊断方法,该方法综合利用了双树复小波变换和变分模态分解技术(DTCWT-VMD)。首先,利用双树复小波变换将信号进行分解和单支重构,采用粒子群算法将分解后分量的峭度值作为适应度函数,选择双树复小波的最优分解层数。其次,对重构出的低频信号进行频谱分析提取故障特征。将单支重构后的各高频分量进行变分模态分解,通过峭度值自主获得各高频分量经变分模态分解后的主频率分量信号。最后,分析各主频率分量信号的频谱,识别齿轮箱的故障特征。通过仿真信号和齿轮箱振动实验信号的研究结果表明,该方法分别与双树复小波变换、变分模态分解以及经验模态分解相比,不仅消除了频率混叠现象,提高了信噪比和选择主频率分量的自主性,而且提高了从强噪声环境中提取故障特征的能力。

如何减少齿轮的噪音

如何减少齿轮的噪音 减少齿轮噪音的方法: 为了避免减速机不能通过出厂测试,原因之一是减速机存在间歇性高噪声;用ND6型精密声级计测试,低噪声减速机为72.3Db(A),达到了出厂要求;而高噪声减速机为82.5dB(A),达不到出厂要求。经过反复测试、分析和改进试验,得出的结论是必须对生产的各个环节进行综合治理,才能有效降低齿轮传动的噪声。 1、控制齿轮的精度:齿轮精度的基本要求:经实践验证,齿轮精度必须控制在GB10995-887~8级,线速度高于20m/s齿轮,齿距极限偏差、齿圈径向跳动公差、齿向公差一定要稳定达到7级精度。在达到7级精度齿轮的情况下,齿部要倒梭,要严防齿根凸台。 2、控制原材料的质量:高质量原材料是生产高质量产品的前提条件,我公司用量最大的材料40Cr和45钢制造齿轮。无论通过何种途径,原材料到厂后都要经过严格的化学成分检验、晶粒度测定、纯洁度评定。其目的是及时调整热处理变形,提高齿形加工中的质量。 3、防止热处理变形:齿坯在粗加工后成精锻件,进行正火或调质处理,以达到: (1)软化钢件以便进行切削加工; (2)消除残余应力; (3)细化晶粒,改善组织以提高钢的机械性能; (4)为最终能处理作好组织上的准备。应注意的是,在正火或调质处理中,一定要保持炉膛温度均匀,以及采用工位器具,使工件均匀地加热及冷却,严禁堆放在一起。需钻孔减轻重量的齿轮,应将钻孔序安排在热处理后进行。齿轮的最终热处理采用使零件变形较小的齿面高频淬火;高频淬火后得到的齿面具有高的强度、硬度、耐磨性和疲劳极限,而心部仍保持足够的塑性和韧性。为减少变形。齿面高频淬火应采用较低的淬火温度和较短的加热时间、均匀加热、缓慢冷却。 4、保证齿坯的精度:齿轮孔的尺寸的精度要求在孔的偏差值的中间差左右分布,定在±0.003~±0.005mm;如果超差而又在孔的设计要求范围内,必须分类,分别转入切齿工序。齿坯的端面跳动及径向跳动为6级,定在 0.01~0.02mm范围内。 5、切齿加工措施:对外购的齿轮刀具必须进行检验,必须达到AA级要求。齿轮刀具刃磨后必须对刀具前刃面径向性、容屑槽的相邻周节差、容屑槽周节的最大累积误差、刀齿前面与内孔轴线平行度进行检验。在不影响齿轮强度的前提下,提高齿顶高系数,增加0.05~0.1m,,改善刀具齿顶高系数,避免齿轮传动齿根干涉。M=1~2的齿轮采用齿顶修圆滚刀,修圆量R=0.1~0.15m。消除齿顶毛刺,改善齿轮传动时齿顶干涉。切齿设备每年要进行一次精度检查,达不到要求的必须进行维修。操作者亦要经常进行自检,特别是在机床主轴径向间隙控制在0.01mm以下,刀轴径跳0.005mm以下,刀轴窜动0.008mm以下。刀具的安装精度:刀具径向跳动控制在0.003mm以下,端面跳动0.004mm以下。切齿工装精度,心轴外径与工件孔的间隙,保证在0.001~0.004mm以内。心轴上的螺纹必须在丙顶类定位下,由螺纹床进行磨削:垂直度≦0.003mm,径跳≦0.005mm。螺母必须保证内螺纹与基准面一次装夹车成,垫圈的平行度≦0.003mm。 6、文明生产:齿轮传动噪声有30%以上的原因来自毛刺、磕碰伤。有的工厂在齿轮箱装配前,去除毛刺及磕碰伤,是一种被动的做法。(1)齿轮轴类零件,滚齿后齿部立即套上专用的塑料保护套后转入下道工序,并带着专用的塑料保护套入库和发货。(2)进行珩齿工艺,降低齿面粗糙度,去除毛刺,并防止磕碰伤,能有效地降低齿轮

减速机噪声的成因及解决办法

减速机噪声的成因及解决办法 传统衡量减速机性能的三个主要因素是:负载能力、疲劳寿命和运转精度,往往忽略了传动噪音。随着ISO14000、ISO18000两项标准的相继颁布,控制减速机传动噪音这一因素的重要性日趋明显,工业发展与需求对减速机的传动误差要求更为严格,对噪声控制的要求也越来越高。目前,减速机噪音形成因素,大致可从内、外啮合齿轮的设计、制造、安装、使用维护等几个方面进行分析。 设计原因及对策 1.减速机内部齿轮精度等级 设计减速机时,设计者往往从经济因素考虑,尽可能比较经济的确定齿轮精度等级,忽略精度等级是齿轮产生噪声与侧隙的标记。美国齿轮制造协会曾通过大量的齿轮研究,确定高精度等级齿轮比低精度等级齿轮产生的噪声要小的多。因此,在条件允许的情况下,应尽可能提高齿轮的精度等级,既能减少传动误差,又可减小噪声。 2.减速机内部齿轮宽度 在减速机传动空间允许时,增加齿轮宽度,可以减少恒定扭矩下的单位负荷。降低轮齿挠曲,减少噪声激励,从而降低传动噪声。德国H奥帕兹的研究表明,扭矩恒定时,小齿宽比大齿宽噪声曲线梯度高。同时增长齿轮宽度还能加大齿轮的承载能力,提高减速机的承载力矩。 3.减速机内部齿轮的齿距和压力角 小齿距能保证有较多的轮齿同时接触,齿轮重叠增多,减少单个齿轮挠曲,降低传动噪声,提高传动精度。较小的压力角由于齿轮接触角和横向重叠比都比较大,因此运转噪声小、精度高。 4.减速机内部齿轮变位系数选择 正确合理选择变位系数,不但可以凑合中心距,避免齿轮根切,保证满足同心条件,改善齿轮的传动性能和提高其承载能力及提高齿轮的使用寿命,还可以有效控制侧隙、温升与噪声。在闭式齿轮传动中,对与硬齿面(硬度#gt;350HBS)的齿轮,其主要失效形式是齿根疲劳折断,这种齿轮传动设计一般是按弯曲疲劳强度来进行的,在选择变位系数时,应保证使相啮合的轮齿具有相等的弯曲强度。对与软齿面(硬度#lt;350HBS)的齿轮,其主要失效形式是疲劳点蚀,这种齿轮传动设计一般是按接触疲劳强度来进行的,在选择变位系数时,应保证使尽可能大的接触疲劳强度与疲劳寿命。合理选择变位系数的限制条件有:①保证被切齿轮不发生根切;②保证齿轮传动的平稳性,重合度必须大于1,一般要求大于1.2;③保证齿顶有一定厚度;④一对齿轮啮合传动时,如果一轮齿顶的渐开线与另一轮齿根的过渡曲线接触,由于过渡曲线不是渐开线,故两齿廓在接触点的公法线不能通过固定的节点,因而引起传动比的变化,还可能使两轮卡住不动,这种“过渡曲线干涉”在选择变位系数时,必须

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