齿轮传动噪声分析与控制.pdf

机槭割造
丁元兴?齿轮传动噪声分析与控制
齿轮传动噪声分析与控制
丁元兴
(南京高精传动设备制造集团有限公司,江苏南京210012)
摘要:控制齿轮传动噪声的研究是企业提高齿轮加工精度必不可少的エ作,也是促进企业合
理利用资源、保证企业生产高精度产品、提高经济效益的一种科学手段,是实现企业生产的产
品在技术上先进、经济上合理、具有市场竟争力的一种科学方法。
关键词:齿轮传动;噪声;齿轮侧隙;啮合
中图分类号:TH132.4;TB53文献标志码:B文章编号:1671-5276(2012)02-006002
Analysis and Control for Noise in Gear Transmission
( NANJING HIGH ACCURATE DRIVE EQUIPMENT MANUFACTURING GROUP Co, Ltd, Nanjing 210012 china)
Abstract: This paper researched on the control of gear transmission noise, in order to improve the gear machining precision, make
enterprises reasonably use resources, ensure the production of high accurate products and enhance the economic results. It is also
a mm a e npse os a cca avanced, economically reasonable and competitive in
the market
Key words: gear transmission noise; gear backlash meshing engagement
在机械传动中,齿轮机构具有结构紧湊、传动比稳定、小由于齿轮弯曲变形所造成的瞬间顶撞,降低齿侧的排气
传递功率大、传动效率高、使用寿命长等优点,因而使用十速度,是降低噪声的有效措施。
分广泛。齿轮机构的主要缺点是振动和噪声较大。
采用鼓形齿或两端减薄齿,可减小齿的干涉。
噪声是各种不同颍率和声强的无规律的杂乱组合。
)采用逐渐啮合的正齿轮:在正齿轮齿长方向,一端
噪声起源于振动,控制噪声最有效最根本的途径是直接控的修缘大于另一端,使齿轮逐漸进入啮合,可减小两对齿
制噪声源,即控制振源,减小噪声的传播。根据声学理论啮合的合成刚度,从而减小一对齿啮合时的弯曲度,减小
和实践可知,通过对齿轮噪声、轴承噪声和箱体噪声的控啮合冲击。
制,能有效地降低机械传动中的噪声。
c)改用斜齿轮或人字齿轮:斜齿轮传动的噪声低于
直齿圆柱齿轮传动;人字齿轮的噪声更低,但必须制造精
1齿轮噪声的控制
确。对于磨齿的斜齿轮,随着螺旋角B增加,噪声减小,B
为30°附近噪声最小。但是,若齿轮传动轴刚性差,容易
齿轮经长期运转,齿面磨损,咬伤和变形。啮合时动引起轴向振动,则噪声可能反而随β增加升高。
齿侧间隙过大,啮合不良,会产生振动、冲击,即是机械传
d)改进齿轮参数:在结构条件许可且满足强度、刚
动中产生噪声的主要因素。为提高制造精度,降低表面粗度、传动比要求的前提下,改进某些齿轮参数,可有效地达
糙度,硬齿面齿轮常采用滚齿,磨齿加工工艺即可满足要到降低噪声的目的。
求。提高齿轮精度,主要是减小齿形误差、齿向误差、周节
1)尽可能降低齿轮的线速度,不平衡离心惯性力与
误差。上述误差与噪声的大小有密切关系。
速度的平方成正比,降低线速度可减小齿与齿面的冲击。
1)周节误差会造成啮合冲击和角速度变动,高速时
2)尽可能缩小齿轮直径,若把齿轮视为圆板,在激振
会引起强烈振动和噪声。主动齿轮和从动齿轮的影响是力恒定时,齿轮辐射。
不同的,从动齿轮在啮合起点处弯曲最大,由于周节误差
3)采用互为质数的非整数传动比,齿轮传动时,可避
的影响,使齿的振动时大时小;相反,主动齿轮在啮合终点免制造误差周期性的复映到传动系统上而加剧振动和
处弯曲最大,周节误差对振动的影响较小,所以应着重控噪声。
制从动齿轮的周节误差。
4)确定合适的齿侧间隙,过大易产生冲击,过小易在啮
2)齿向误差会造成轮齿边缘接触不良而增大噪声。合时的排气速度增加,都会导致振动和噪声的增加。通常,
3)齿形误差对噪声的影响很大,是中凹形,影响更大。载荷变化大,正反转频繁时,取较小值,否则取大側隙。
a)齿形修整:由于齿受载后的弹性变形以及加工误
5)模数选择,对于传递功率较大的齿轮,齿根弯曲变
差,在啮合时产生冲击。齿形修缘就是在制造齿轮时,在形是主要影响因素,宜选用较大模数,模数越大,噪声越
齿轮顶侧沿齿宽修成直线或均匀的凸形曲线区域,可以减小。而对于一般载荷不大的齿轮,应尽可能选用较小模
作者简介:丁元兴(1968-),男,江苏苏州人,工程师,硕土研究生,研究方向为硬齿轮的工艺研究、加工和生产管理。
htt:/THD. chinajournal.net.cnE-mal:ZZHD@ chainajournal,net.cn《机械制遗与自动化》