三一路面機(jī)械有限公司 況柏文

精確加工減速機(jī)內(nèi)部齒輪 降低減速機(jī)運(yùn)行噪聲

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本文主要分析了減速機(jī)噪音的原理，對(duì)齒輪影響噪音大小的因素，提出了提高齒輪精度的具體辦法，從而實(shí)現(xiàn)噪音的降低。

減速機(jī)；精確加工；齒輪；噪聲

0 引言

降低減速機(jī)噪聲，已成為齒輪設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要課題。國(guó)內(nèi)外不少學(xué)者，把齒輪傳動(dòng)中，輪齒之間的噬合程度，作為降低噪音的重要手段。

1 減速機(jī)噪音原理

減速機(jī)的噪音，一般是由于運(yùn)行過(guò)程中，齒輪在發(fā)生摩擦，或者齒輪發(fā)生碰撞，或者在振動(dòng)中產(chǎn)生。減速機(jī)噪音的產(chǎn)生，與其本身的結(jié)構(gòu)有關(guān)。這其中，關(guān)系最密切的是，齒輪的設(shè)計(jì)方法，齒輪的加工精度。具體來(lái)說(shuō)，首先，在齒輪運(yùn)行中，行星輪齒輪與太陽(yáng)輪齒輪，有著關(guān)鍵性作用。在齒輪運(yùn)行過(guò)程中，內(nèi)齒圈齒輪嚙合，但是，連續(xù)地沖擊，使齒輪產(chǎn)生嚙合頻率，在被迫的情況下，實(shí)現(xiàn)了受迫振動(dòng)[1]。這其中，齒輪的噬合頻率，F(xiàn)Z=nZ/60,從這個(gè)公式中，我們了解到齒輪在轉(zhuǎn)速高的情況下，噬合程度也提高，噪聲也減小；其次，齒輪的加工精度，表面的粗糙度，也是噪音產(chǎn)生的主要原因。在齒輪的加工中，需要從這2個(gè)方面入手，加強(qiáng)齒輪精度的加工。最后，齒輪與齒輪之間，不停地摩擦運(yùn)行，齒輪便振動(dòng)，噪音由此而來(lái)。加工精度，是決定噪聲值中，一個(gè)決定的因素。減速機(jī)齒輪，主要作用是對(duì)轉(zhuǎn)速的傳遞和扭矩,所以，齒輪加工精度，要求齒輪平穩(wěn)。平穩(wěn)性較高的齒輪，一方面，將自身使用壽命延長(zhǎng)。并且傳動(dòng)過(guò)程中，沖擊和振動(dòng)也有效減少，噪聲也隨之減少。

2 齒輪條件對(duì)噪聲大小影響

由減速機(jī)齒輪運(yùn)行的原理，我們可以有效結(jié)合行星結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對(duì)各種類(lèi)型的減速機(jī)，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析探究。顯而易見(jiàn)，減速機(jī)的噪音，主要是由齒輪嚙合產(chǎn)生。如果我們對(duì)齒輪參數(shù)，進(jìn)行優(yōu)化。便可以達(dá)到降低減速機(jī)噪音的目的。

2.1 精度影響

在加工精度上，等級(jí)決定著齒輪的性能。在嚙合過(guò)程中，產(chǎn)生的噪音大小，也由此來(lái)決定。減速機(jī)齒輪設(shè)計(jì)時(shí)候，設(shè)計(jì)者從性?xún)r(jià)比為出發(fā)點(diǎn)，確定比較經(jīng)濟(jì)實(shí)用的齒輪，選擇加工精度等級(jí)。這樣一來(lái)，忽略了齒輪加工精度等級(jí)對(duì)噪音大小的影響[2]。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)研究，加工精度等級(jí)高的齒輪，相對(duì)于加工精度等級(jí)低的齒輪，噪音要小的多。所以，在條件允許下，選擇高精度齒輪加工，可以減少齒輪噪聲。

2.2 結(jié)構(gòu)影響

在設(shè)計(jì)減速機(jī)齒輪時(shí)，齒輪的寬度增大時(shí)，在恒定扭矩情況下，每個(gè)齒輪的單位負(fù)荷降低。這時(shí)候，使齒輪重疊增加，所以齒輪變形減少，從而提高了齒輪傳動(dòng)。噪音隨之降低。德國(guó)一個(gè)機(jī)械設(shè)計(jì)專(zhuān)家?jiàn)W帕茲表明：在一定條件下，當(dāng)扭矩恒定時(shí)，大齒寬比小齒寬產(chǎn)生的噪音小。齒輪的小齒距，可以保證多齒輪接觸。

3 提高內(nèi)部齒輪精度

3.1 提高精度，現(xiàn)行的齒輪中多為硬齒面齒輪

在提高加工精度方面，主要是，采用磨齒工藝。在表面粗糙度方面，為實(shí)現(xiàn)齒輪磨齒工藝，可以引進(jìn)大量設(shè)備,對(duì)設(shè)備的技術(shù)水平要求也高。這其中，德國(guó)霍夫勒H40O，或者德國(guó)及H80O成型磨，是一部分最佳的選擇。在先進(jìn)設(shè)備的試用下，可以提高齒輪的精度等級(jí)。較高的加工精度等級(jí)，可以提高工作平穩(wěn)性。平穩(wěn)性的提高，可以減少不必要振動(dòng)。于是降低了噪音。在設(shè)計(jì)許可的條件下，應(yīng)當(dāng)選擇較高的齒輪加工精度等級(jí)。

3.2 提高粗糙度

增加齒輪的表面粗糙度。在齒輪磨齒時(shí)，輸入齒輪參數(shù)。修緣齒輪的輪廓。經(jīng)過(guò)磨齒后,齒輪的精度提高，等級(jí)增加，達(dá)到5級(jí)精度水平。當(dāng)加工精度提高的時(shí)候，齒輪嚙合過(guò)程中的噪音有效減小。硬齒面齒輪是齒輪的特點(diǎn)。經(jīng)磨齒后，齒輪的表面粗糙程度會(huì)高Ra0.8。在摩擦系數(shù)減小的情況下，噪音也減小。這2種關(guān)系，處于一種近似的線性增加關(guān)系[3]。在齒面粗糙程度不相同的齒輪中，噪聲的聲級(jí)大約為4db.為了保證修緣及齒向要求,要經(jīng)過(guò)齒輪檢測(cè)中心檢測(cè)。在齒輪精度和齒輪齒向方面，達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。總的來(lái)說(shuō)，經(jīng)過(guò)磨齒后,齒輪表面的粗糙度提高了，噪聲也降低了。

3.3 齒輪結(jié)構(gòu)調(diào)整

根據(jù)低噪音的要求，齒輪結(jié)構(gòu)也是齒輪設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵性步驟。進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，通過(guò)增加齒輪的齒寬，同時(shí)，減小齒輪齒距壓力角，修整齒輪齒頂?shù)牡菇?，在綜合合理的選擇下，實(shí)現(xiàn)齒輪變位系數(shù)，最終完成齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

4 結(jié)束語(yǔ)

齒輪加工工藝水平的提高，主要是從齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和齒輪的粗糙度及摩擦度上，進(jìn)行全面的完善。齒輪等級(jí)水平的提高，對(duì)減速機(jī)具有重大影響，減速機(jī)的聲音隨之降低。提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量，同時(shí)改進(jìn)技術(shù)，使用先進(jìn)裝配設(shè)備，在各個(gè)環(huán)節(jié)，必須得到充分的運(yùn)用。否則，整個(gè)降低噪音計(jì)劃，將功虧一簣。

[1]周新祥.噪音控制技術(shù)以及最新發(fā)展.北京冶金工業(yè)出版社，2011年.

[2]李耀中.噪聲控制技術(shù).北京化學(xué)工業(yè)出版社.

[3]馬大獻(xiàn).噪聲與振動(dòng)控制工程手冊(cè).北京機(jī)械工業(yè)出版社，2012年.

2014-07-21）