影響齒輪噪音的7大原因,你都了解嗎?
發表時間:2020-04-29 網址:http://m.runjingde.cn/ 編輯:一同傳動
一、產品類型
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、齒輪參數,結構形狀
1、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。
2、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,所以增大產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極大的影響。
四、齒輪精度
1、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。
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。
4、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。
齒輪噪音受產品精度的影響極大,降低齒輪噪音的第一步就是提高產品精度,對精度極度低的齒輪,采用其它任何降噪音措施都是徒勞的。
在單項誤差這中,影響最大的是齒距(基節或周節)和齒形兩項。
五、齒廓修形,齒向修形
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。
齒面修形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。
六、重合度
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。
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,傳動平穩性和降低產品噪音起了較大作用。
2、剃齒
以下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。
a、剃齒刀修形:大于55齒的齒輪用標準剃齒加工,小于55齒的產品,則采用修形刀加工,修形量較小,一般0.020mm左右。
b、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。
3、滾齒
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。
4、熱處理
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。
相信,經過以上說明,大家對于齒輪噪音產生的原因已經有比較好的理解,供參考了解,更多疑問可直接向一同廠家免費咨詢。
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