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  • 從以下三個方面對大型齒輪傳動的降噪方法進行探討

    更新:2016/9/30 10:07:28???????點擊:
        大型齒輪傳動在各種機械中有著廣泛的應用,與帶傳動、鏈傳動、蝸輪蝸桿傳動等相比較有很多優點。例如:傳動的速度范圍廣、傳遞的功率大、傳動可靠、結構緊湊、壽命長、能保證恒定的瞬時傳動比,但它的缺點之一是噪音大。大型齒輪傳動噪聲的影響因素很多,因此可以從多方面考慮降低齒輪傳動的噪聲。下面就從三個方面對齒輪傳動的降噪方法進行總結。
      1大型齒輪設計時的噪聲控制1.1正確選擇齒輪參數(1)齒輪模數齒輪中心距確定后,在滿足彎曲疲勞強度的前提下,盡量降低模數。當齒輪的分度圓直徑一定時,模數m越小,則齒數越多,這樣增加了重疊系數,從而降低了齒輪傳動的噪聲。若不能降低齒輪模數,應先考慮采用斜齒輪。 
     ?。?)螺旋角在斜齒輪傳動中,螺旋角一般應在8°~20°之間。實際應用中,較小傳動功率的條件下,螺旋角可稍大于16°為宜。 
     ?。?)壓力角我國對一般用途的齒輪傳動規定的標準壓力角α=20°,但對重合系數接近2的高速齒輪傳動,推薦采用齒頂高系數為1~1.2,壓力角為16°~18°的齒輪,這樣做可增加輪齒的柔性,降低齒輪傳動的噪音。 
     ?。?)齒寬隨著齒寬的增加,噪聲將減小,因此可合理增大齒寬。 
     ?。?)齒輪直徑當齒輪外徑增大時,噪聲將隨之增加,因此齒輪直徑選擇要合理。 
      1.2齒輪線速度齒輪線速度越高,噪聲也就隨著增加。 
      設計時要注意控制齒輪系統尤其主傳動系統的齒輪線速度。 
      1.3傳動鏈若機床高速傳動鏈長,則高速齒輪嚙合對數也將增加,從而增加了噪聲。因此,要盡可能設計短傳動鏈。 
      1.4齒輪傳動型式在相同的轉速范圍內,斜齒輪比直齒輪噪聲低,人字齒輪比斜齒輪噪聲低,螺旋錐齒輪比直齒錐齒輪噪聲低。 
      1.5箱體結構應盡可能增加箱體剛度、抗振性能,同時設計成封閉式箱體。 
      1.6齒輪傳動比升速時i≤2,降速時i≥1/4. 
      1.7選擇合適結構在滿足強度要求的前提下,盡量減輕齒輪重量。因而可將齒輪設計成腹板式結構,而盡量避免采用實心結構。這樣可使齒輪的固有頻率降低,從而降低嚙合的噪聲1.8使用修緣法在直齒輪傳動過程中,嚙合齒數在1~2對之間變化,而其傳動的扭矩近似恒定。因此,嚙合輪齒的變形量在不斷變化,這就使得齒輪的實際嚙合點在不斷變化,最終造成齒輪嚙合時在被動齒輪齒頂處產生撞擊。因此,消除或減小齒輪傳動中的撞擊是降低噪聲的有效途徑。采用齒輪修緣能有效減小齒輪傳動中的撞擊,齒輪修緣也就是在設計齒輪尺寸時,根據齒輪負載后的變形情況來調整齒輪尺寸。齒輪修緣方式主要有長修緣、短修緣和齒向修緣。 
      2大型齒輪加工時的噪聲控制(1)提高原材料的質量對原材料進行嚴格的審查,并從實際出發,來選擇合適原材料。 
      齒輪的材料一般有碳素鋼、鍛鋼、鑄鋼、鑄鐵和非金屬材料(如尼龍、夾布塑料)等。為了降低齒輪傳動的噪聲,在某些強度要求不高的場合,可使用非金屬材料??稍谝粚Ш淆X輪中,一個齒輪采用非金屬材料,另一個齒輪仍用金屬材料。一般是小齒輪用非金屬材料,這樣可以降低齒輪傳動的噪聲。 
     ?。?)減少熱處理變形齒坯在粗加工后成精鍛件,要進行正火或調質處理。在正火或調質處理中,要保持爐膛溫度均勻,以及采用工位器具,使工件加熱及冷卻均勻。需鉆孔減輕重量的齒輪,應將鉆孔工序安排在熱處理后進行。齒輪的最終熱處理采用使零件變形較小的齒面高頻淬火;高頻淬火后可得到具有高的強度、硬度、耐磨性和疲勞極限的齒面,而心部仍保持足夠的塑性和韌性。為減少變形。齒面高頻淬火應采用較低的淬火溫度和較短的加熱時間,均勻加熱、緩慢冷卻。 
     ?。?)提高切齒刀具質量對外購的齒輪刀具必須進行檢驗,必須達到AA級要求。齒輪刀具刃磨后必須對刀具前刃面徑向性、容屑槽的相鄰周節差、容屑槽周節的最大累積誤差、刀齒前面與內孔軸線平行度進行檢驗。刀具的安裝精度:刀具徑向跳動控制在0.003mm以下,端面跳動0.004mm以下。 
     ?。?)降低齒面粗糙度齒面粗糙度是影響齒輪傳動噪聲的重要因素,尤其是齒面上精加工刀痕的走向對齒輪傳動噪聲影響顯著。剃齒加工可獲得最好的齒面質量。剃齒加工就是用剃齒刀和齒輪嚙合。加工時,剃齒刀主動旋轉,帶動工件也就是被加工齒輪被動旋轉,若剃齒刀與齒輪是作無間隙嚙合,那么剃齒刀就會將工件齒面切下一層厚度約為0.01~0.05mm的極薄切屑,最終將齒輪加工完成。 
     ?。?)提高齒輪精度齒輪精度一般在6 ̄8級范圍內,個別可采用5級精度。用磨齒方法加工出的齒輪精度高,特別是研磨的方法。研磨是在工件與工件之間,或在研具與工件之間加入研磨劑,在一定的壓力下,研磨劑中的磨料對工件進行微量切削。但磨齒方法效率低。實際加工中可多采用滾、剃齒工藝。另外可對剃齒刀作刀齒修形,使加工出的齒輪齒形呈現中凸形狀。 
     ?。?)提高齒坯精度齒坯本身的加工精度是影響齒圈徑跳和齒向誤差的重要因素。齒輪孔的尺寸的精度要求在孔的偏差值的中間差左右分布,定在±0.003 ̄±0.005mm,齒坯的端面跳動及徑向跳動為6級,定在0.01 ̄0. 
      02mm范圍內。另外也可對中心孔進行研磨。 
     ?。?)箱體孔精度提高加工箱體孔的孔距精度和同軸度,可降低齒輪傳動噪聲。 
     ?。?)生產控制生產中注意質量控制,去除毛刺,并防止磕碰傷,對加工完成的齒輪配以專門的保護套,可以有效降低齒輪傳動噪聲。 
      3齒輪安裝時的噪聲控制(1)軸承若使用滾珠軸承,同一精度的滾珠軸承,滾珠個數越多,剛性越好,則噪聲越小。 
      若使用圓錐滾子軸承,則安裝時軸向定位間隙要合理,較大或較小都會產生噪聲。 
     ?。?)裝配裝配前清洗齒輪端面的毛刺,裝配時選用同一臺機床加工出來的左右旋齒輪組裝,并且不能有不合理敲打,防止零部件配合部位有磕碰打傷現象。另外要提高工人裝配技術水平。這些將有利于降低齒輪的嚙合噪聲。 
      4結語  大型齒輪的優勢明顯,但齒輪傳動噪聲與齒輪的設計、加工及安裝密切相關,特別是合理設計是決定噪聲質量的先天條件。因此應以合理設計為主抓手,并嚴把加工質量,提高安裝精度,從而降低齒輪傳動噪聲。
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