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减速机噪声的成因及解决办法之设计篇

来源:www.sam-mall.com 发表时间:2018-06-11


       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ISO14000ISO18000两项标准的相继颁布,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。

       本篇小编单从设计这方面来给大家详细解说一下。


    

       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。


       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。

 

       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。

 

       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: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,必须避免。

 

      将齿顶的齿形切削成比正确的渐开曲线略呈凸形。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。要注意不能修整过量,过量修整等于增加了齿形误差,将对啮合产生不良影响。

 

       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,进行动力学分析,对齿轮传动系统噪声进行预先评估。以便根据使用者的不同要求(使用场所,是否无人操作,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)去满足。

 

       根据在不同转速条件下对减速机的试验表明,随着减速机输入转速的增加,噪声也将增大。


       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,圆筒形箱体比其它类型箱体噪声级平均低5dB。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),可以提高箱体的刚度,减少箱体的振动,实现降噪。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。

 


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