眾所周知,齒輪傳動具有相對準確,效率高,結(jié)構(gòu)緊湊,工作可靠,壽命長的優(yōu)點。 其功能是改變機構(gòu)的速比和運動方向,廣泛用于工業(yè)機械設(shè)備。影響齒輪的噪音有很多因素,有原材料用料方面的,也有加工工藝方面的,今天iHF傳動廠家就影響齒輪噪音因素來講解一下。
齒輪類型對噪聲的影響
不同類型的齒輪由于其不同的幾何特性而具有不同形式的嚙合過程。 例如:在相同的負載和速度條件下,斜齒輪的噪音可以比正齒輪的噪音低3-10dB;
壓力角對齒輪噪音的影響
為了傳輸一定功率,請將F保持為固定值。 如果增加壓力角α,則必須增加齒輪表面的法向力Fn,這將增加實際齒輪表面上的節(jié)距脈沖和嚙合脈沖并產(chǎn)生摩擦,導(dǎo)致振動和噪音水平增加。 盡管齒輪中心距誤差不會影響漸開線齒廓的精確嚙合,但其變化會導(dǎo)致工作壓力角周期性變化。 例如:齒輪在軸上的偏心率,齒輪的旋轉(zhuǎn)頻率更改為中心距離,這將不可避免地調(diào)制齒輪傳動裝置的振動和噪聲頻率,并且調(diào)制的幅度將取決于偏心量。
重合對齒輪噪音的影響
齒輪齒在傳遞載荷時變化程度不同。 這樣,在進入和脫離時會產(chǎn)生沿嚙合線的嚙合脈沖,從而引起扭轉(zhuǎn)振動和噪聲。
如果增加瞬時平均齒數(shù),即增加重合度,則可以將負載分配給更多的齒,從而降低了齒面的單位壓力,從而減小了 齒的變形并改善入口嚙合和脫開的影響,因此齒輪傳動裝置的扭轉(zhuǎn)振動和噪聲也減少了。 當(dāng)重合度從1.19增加到2.07時,在1000rpm時噪聲降低4dB,在2000rpm時噪聲降低6dB。
對于斜齒輪,可以通過改變螺旋角β和齒寬b來增加重合度,它可以大大超過正齒輪,但是螺旋角不應(yīng)太大。 會引起軸向振動。
增加齒數(shù),增加齒頂高系數(shù)或減小壓力角,以增加重合度,減少振動并降低噪音。
齒輪精度對噪聲的影響
齒輪噪聲受齒輪精度的影響很大。 降低齒輪噪音的第一步是提高齒輪精度。 對于精度極低的齒輪,請使用任何其他降噪措施都是徒勞的。 在單個錯誤中,影響最大的兩個項目是螺距(基本螺距或圓周螺距)和齒形:
1.音高:
以正比例增加或減少。 當(dāng)速度增加或負載增加時,噪音會增加或減少。程度也增加,即使在一個大的螺距誤差下,在一檔旋轉(zhuǎn)中,噪音也會顯著增加。
2.齒廓:
僅給出齒廓誤差的大小,但無法判斷對噪聲的影響。 重要的是齒輪輪廓的錯誤形狀,例如在節(jié)點處。附近的“凹”會大大增加噪音。
3.齒圈徑向跳動
由于聲音的調(diào)制,有時會在齒輪噪音中產(chǎn)生各種刺耳的聲音,而偏心率會導(dǎo)致齒輪中圓周的連續(xù)變化,人耳 對與旋轉(zhuǎn)頻率相關(guān)的長期噪聲非常敏感,尤其是在高速下。
4.齒的表面粗糙度和密度:
齒輪誤差對噪聲有很大的影響,特別是在嚙合頻率較高的區(qū)域,聲壓級很高,并且聲音令人不快。
齒輪參數(shù)和結(jié)構(gòu)形狀對噪聲的影響
1.齒輪直徑:
如果將圓柱齒輪用作圓盤,則會被聲學(xué)原理所包圍。輻射噪聲取決于其聲輻射面積,因此增大齒輪直徑將減少噪聲的弊端。
2.齒寬:
齒寬與齒輪齒的彎曲變化成正比。 噪聲隨著齒寬的增加而減小,但是對于加工精度較差的齒輪,大載荷下的彎曲變形對齒寬的增加影響很小。 因此,不會減少齒輪的沖動和噪音。 另外,增加齒的寬度將容易增加由齒輪的制造和安裝引起的齒取向誤差,這將對減小嚙合動量和噪聲有很大的影響。
3.齒輪坯的結(jié)構(gòu):
圓柱齒輪坯的結(jié)構(gòu)形狀一般有整體形狀和輻條形狀兩種。 輻條狀的齒坯具有較高的噪音。 負環(huán)可用于減少腹板狀齒坯的噪聲,厚齒坯具有更好的振幅衰減性能。
齒輪處理技術(shù)對噪聲的影響
1.滾刀過程
A.滾刀安裝后,徑向跳動不超過0.020mm。
B.控制滾刀前邊緣的徑向誤差,等分 誤差和齒距的累積誤差。
C.齒圈的徑向跳動比標準公差小1/3,齒輪端面的跳動也控制在0.020以內(nèi)。
D.齒的表面粗糙度不小于△5。
2.剃齒過程:
A剃齒刀成型:超過55齒齒輪通過標準剃刮進行加工,而少于55齒的齒輪則通過修剪器進行加工。修整量很小,通常約為0.020mm。
B.對于更高速度的齒輪,使用鼓形齒,鼓形不超過0.02mm。 對于非鼓形的齒輪,應(yīng)在齒輪形狀的中間盡可能控制接觸點。
提高速度的兩種措施對于提高齒輪傳動的平穩(wěn)性,減少沖擊和降低噪音更為有效。
3.熱處理工藝:
應(yīng)使用高頻淬火,并應(yīng)嚴格控制淬火程序,以減少齒輪變形并為齒輪珩磨創(chuàng)造條件。
4.齒輪珩磨工藝:
齒輪珩磨的作用主要是改善齒廓的表面光潔度。 切削量應(yīng)為0.01?0.02mm,否則會破壞齒輪的原始精度。 在這方面,通常的珩磨過程已改進如下:
A.在珩磨過程中,必須適當(dāng)調(diào)整徑向壓力,以保持珩磨輪和工件之間的恒定壓力。 通常,在10Kgf.cm處,刀架處于浮動狀態(tài),珩磨輪與工件之間沒有間隙嚙合。
B.珩磨輪本身的切削力與珩磨輪的材料配方有關(guān)。 從1:1.6到1:1的金剛砂磨料,磨粒根據(jù)齒輪模數(shù)從粗變細,即將原來的100#?200#改為150#,降低了切削性能 并提高了可塑性。
C.為了與剃刮鼓形齒兼容,某些齒輪使用了珩磨鼓形齒形手板,這極大地提高了齒輪的接觸強度,傳動穩(wěn)定性并降低了齒輪噪音。
齒向修整及齒廓修整對噪聲的影響
當(dāng)齒輪嚙合時,由于圓周節(jié)距相對于基本節(jié)距的偏離以及輪齒的彈性變形, 網(wǎng)格或網(wǎng)格出。沖擊和角速度的變化是由頂部邊緣網(wǎng)格的干擾引起的。 當(dāng)被動輪的外圍部分或基部部分大于標稱值時,在被動輪的齒頂會發(fā)生頂部邊緣嚙合,這會引起振動和噪音。 輪齒表面修改是將齒輪齒修改為鼓形齒,以便在加載時先接觸齒寬的中間部分,然后再擴展到整個齒寬,以改善負載分布并幫助減少振動和噪音。