齿形误差产生的原因和控制改善方法是什么?
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浅析减速器噪音的控制

 
  关键字:噪音;配置精度;减速箱体孔精度;接触精度;齿形误差;基节误差随着工业的发展,人类对噪音公害的认识越来越深,而齿轮传动噪音已成为评定减速质量好坏的一项重要指标。怎样才能有效地降低齿轮减速器噪音也成为我国减变速器企业共同关注的焦点。本文针对降低齿轮传动噪音这一出发点分别从齿轮精度、减速箱体孔精度以及装配精度三方面说明了对加速器噪音的影响,并做了进一步的分析和探讨。
 
  齿轮精度对减速箱噪音的影响要想使减速箱的噪音降低,就需要在设计齿轮时,适当提高轮齿的弯曲强度和减小振动与冲击的发生。激振频率是由每一对齿轮的自身自振频率产生的,设计时要注意通过。
 
  从动轮齿轮啮合基节偏差不仅可以反映齿距偏差,也就是常说的公法线长度变动,也可以反映齿形角误差。在主动轮基节Pn2大于被动轮基节Pn1的时侯,不会在齿顶进入啮合,而是从齿轮齿廓中部的某一点进入啮合。然而,即使在轮齿刚啮合时,只转动一个非常小的角度,后面的轮齿也会发生干涉。而在主动轮基节Pn2小于被动轮基节Pn1的时侯,干涉同样会发生。
 
  当剃齿刀齿数和被加工齿轮齿数得比为奇数时,可以有效避免累计的误差。
 
  剃齿刀曲线齿轮齿顶:基节误差的控制办法只有当相啮合的两齿轮基节相等时,齿轮传动才能平稳,当然要考虑一定的啮合侧隙。可是从动轮的基节和主动轮的基节的误差是在所难免的,而不相等就会产生啮合的现象,就会有噪声与振动的产生。所以,为了使噪声和偶然误差减小,要求加工设备的精度和齿坯的精度要高,生产现场使用的加工齿轮副相啮合,刀具也要求是一样的。
 
  齿形误差产生的原因和控制改善方法:齿形误差齿形误差是指齿形工作部分中,包容实际齿形,并且距离最小的两条设计齿形的法向距离。如果齿形误差大,渐开线齿面就会不平滑,就会有波谷与峰谷的产生,这样在啮合线就会不连续的产生冲击。可见,由于齿形误差而产生的噪音音调比较尖,频率也比较高。齿圈径向跳动和齿形误差在轮齿每次啮合中通常能引起多次冲击振动,特别是在直齿啮合时噪声会更大。
 
  磨齿、剃齿、和滚齿的正常加工得到的齿形形状不同,它们产生的噪音也不同。
 
  标准齿形中凸现象磨齿齿形图齿形中凸示意图剃齿齿形图滚齿齿形图齿轮曲线齿轮有效起始点修行后齿轮剃齿刀修型图剃齿刀修型后的。接触精度和运动精度对噪音的影响齿轮的接触精度齿向误差影响齿长方向的接触,基节和齿形影响齿高方向的接触,它们都会产生高频噪音,而齿圈径向跳动和周节累计误差会产生低频噪音。
 
  齿轮传动受安装与制造的误差,齿轮在传递功率时,有变形的发生,造成载荷沿齿宽方向的分布不均匀,使偏载的现象出现。想要使齿轮的接触精度提高,使轮齿的承载能力增加,使齿面负荷均匀,可以使用齿向修形的办法。一般情况下,为了方便加工,提高接触精度,减少噪音,通常使用齿端修薄的方法,做成鼓形的齿向,使轮齿在啮合时,在中部接触渐进向两边延展。
 
  齿向修型齿向修形就是为了使齿面形状理论上的齿形有差距,而有意识地沿着齿线的方向对齿面做小量的修削,齿向修型分为:鼓形修整与齿端修薄。齿端修薄就是在一小段齿宽范围内,对轮齿的一端或者是两端,根据越接近齿端削薄量要越大的规定,削薄齿厚;鼓形修整就是为了使轮齿和相啮合齿面在齿面中部区域接触,将齿廓修形和齿向修形并用。
 
  此外,需要注意的是在剃齿加工的过程中,可以通过利用工作台摇摆机构或利用成形剃齿刀实现。
 
  鼓形量根据齿宽来确定,一般情况下,鼓形量控制在剃齿是现在比较常见的齿轮加工方法。剃齿容易产生中凹齿形的危害,啮齿过程中的啮合系数在1~2之间变化,齿形中凹造成的冲击和噪音是很明显的,而想要解决中凹齿形,需要对剃齿刀进行修形。由于齿轮中部被过切的中凹现象是由各接触点分压力的变化产生的,所以需要将刀具齿形进行修型成中凹,从而得到齿轮的中凸齿形(。一般情况下,齿形中凸量在0.002 3减速箱体孔精度对噪音的影响bookmark4孔的尺寸精度、中心距误差和同轴度误差都会对噪声产生影响。孔与轴承的配合公差的选择对整机噪音的影响也是非常大的,1般情况下,孔与轴承外圈的间隙在0.01mm左右时,可以有效地降低轴承对整机的噪音影响。此外选择适当的润滑油品对降低噪音也有好处。
 
  齿轮箱体是一个典型的弹性结构系统,其会在轴承动载荷作用下产生振动,辐射噪声,可见,想要降低噪音,需要合理的设计箱体的振动特性与结构。
 
  为了减少噪音,使其在动态激励作用下的箱壁振动达到最小,应当做好几何约束,应力约束和频率约束等相关的约束条件。此外,为了减少系统的振动,需要注意在箱体结构设计中让箱体支点和轴承支承座之间的结构联系保持足够的刚度。为了减少振动噪声的幅度,对于较大面积的薄壁,需要设置加强筋。
 
  装配精度对噪音的影响装配精度同样会对噪声产生影响,比如一些意外的齿轮端面的振摆,如:敲击不当、传动部件的磕碰等。所以,在整机装配中需要注意,保持各级齿轮传动正常,保证啮合侧隙,齿面啮合良好,以最大限度的减少噪音。为了避免齿轮端面的振摆等情况的发生,注意固定好轴套等零件。在安装轴承时,要避免施加不当的敲击,在轴承运输以及装配的过程中,避免碰撞等情况的发生。此外,按要求对减速器传动部件进行清洗,保持传动部件的干净,还要避免在装配的过程中磕碰传动部件。
 
  结束语总之,通过提高齿轮精度,减速箱体孔精度以及装配精度可以有效地减少噪音,表明了控制减速器噪音的重要性,在设计时,朝冈减速机会尽量注意这些问题。