減速器的空氣噪聲和結構噪聲主要由輪齒嚙合產生,因此有效的控制齒輪嚙合產生的噪聲就能大大降低減速器在運行中產生的噪聲。齒輪在運行時由于制造精度,剛度、輪齒傳遞載荷大小等不同情況會產生不同程度的振動和噪聲,一個齒輪在嚙合過程中產生的振動和噪聲是由于齒輪在運轉過程中出現的節線沖力和嚙合沖力所激起的。
1.從齒輪設計的角度控制齒輪噪聲1.1齒輪的結構由于直齒圓柱齒輪在嚙合瞬間是整個齒寬的線接觸,這就產生了較大的嚙合沖力,如果在節線速度高的情況下運轉,噪聲就相當大;而斜齒輪在嚙合時兩輪齒之間是逐漸過度的,嚙合沖力小,因此在相同的運轉條件下,斜齒噪聲比直齒低。此外,由于整體形齒輪剛度較輻板形齒輪高,整體形齒輪比同齒數、同模數的輻板形齒輪運行噪聲低5 ~10dB.因而從降低噪聲的角度出發,齒輪宜采用整體式結構,用單斜齒輪或人字齒輪,滲碳淬火磨齒。
2.齒輪參數選擇在齒輪載荷較大時,若要減小輪齒的變形,則應提高齒的剛度,加厚輪齒,輪齒的彎曲強度與齒輪的模數成正比。因此增大齒輪的模數可以提高齒的剛度,減小變形,降低噪聲。但在實際加工過程中,模數越大,加工誤差也越大,從而增大了齒輪傳動中的嚙合沖力,使噪聲增強,所以在齒輪載荷較小時,合理采用模數較小的齒輪為宜,一般Mn<12. 1.2.2壓力角在齒輪傳動中徑向力Fr的增加引起較高的振動與噪聲,徑向力Fr=FsinaF為齒廓沿作用線總的合力,a為壓力角。由此可見,當壓力角增大時會引起徑向力Fr的增大,所以減小壓力角對降低噪聲是很有利的,一般a取值<20*為宜。
3.齒輪重疊系數在傳遞載荷時,相嚙合的齒輪總存在著某種程度的變形,增加嚙合時的平均接觸齒數,把載荷分給較多的齒,可以改善嚙合狀態,減少嚙合沖力。因此,增加齒輪傳動重疊系數,可以降低齒輪噪聲。
4.合理的修形為使一對齒輪成為低噪聲組合,必須對輪齒進行修行設計,包括齒廓和齒向修形,齒廓修形保證齒面壓力在嚙合過程中連續傳遞,減少沖擊,齒向修正補償了小齒輪的彎曲變形、扭轉變形和熱變形,從而有利于載荷沿整個齒寬方向均勻分布,輪齒修形量根據工況要求來確定。
5.工作參數控制齒輪噪聲經實險表明,傳遞的功率增加一倍,噪聲增加6 dB,齒輪的噪聲與載荷及轉速有關。因此在設計中低噪聲齒輪裝置的措施之一就是盡可能降低齒輪的線速度和使齒輪在傳遞小的功率下運轉。
改善箱體結構降低噪聲在
減速箱箱體設計中,若對噪聲有嚴格要求時可采用在箱體表面增設阻尼材料層和約束板的方法降低減速箱噪聲(見阻尼層厚度與箱體壁厚之比一般為051.0)。
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