齒輪傳動噪聲的控制ppt課件

1、齒輪傳動噪聲的控制夏卿坤1.前言n在機(jī)械傳動中，齒輪機(jī)構(gòu)由于具有構(gòu)造緊湊、傳動比穩(wěn)定、傳送功率大、傳動效率高、運(yùn)用壽命長等優(yōu)點，因此運(yùn)用非常廣泛。齒輪機(jī)構(gòu)的主要缺陷是振動和噪聲較大。n噪聲是各種不同頻率和聲強(qiáng)的無規(guī)律的、雜亂的組合。噪聲來源于振動，其大小不僅決議于振源的傳送和噪聲的輻射?？刂圃肼曌钣行ё罡镜耐緩绞侵苯涌刂圃肼曉?，即使是對噪聲源的部分減弱，也將有助于對傳播途徑和接納者這兩方面噪聲控制任務(wù)的簡化，并將起到提高抑制噪聲的效果。因此降低噪聲的根本途徑在于控制振源，并減小噪聲的傳播。根據(jù)聲學(xué)實際和實際可知，經(jīng)過對齒輪噪聲、軸承動噪聲和箱體噪聲的控制，能有效地降低機(jī)械傳動中的噪聲。2.齒

2、輪噪聲的控制n齒輪經(jīng)長期運(yùn)轉(zhuǎn)，齒面磨損、咬傷和變形，嚙合時動齒側(cè)間隙過大，嚙合不良，會產(chǎn)生振動、沖擊和噪聲，是機(jī)械傳動噪聲的主要要素。2.1 提高制造精度，降低外表粗糙度n為提高制造精度，降低外表粗糙度，普通齒輪常采用滾剃珩加工工藝即可滿足要求：精度要求高時那么要經(jīng)過磨齒。提高齒輪精度，主要是減小齒形誤差、齒向誤差、周節(jié)誤差。上述誤差與噪聲的大小有親密關(guān)系。2.1.1 周節(jié)誤差會呵斥嚙合沖擊和角速度變動，高速時會引起劇烈振動和噪聲n 自動齒輪和從動齒輪的影響是不同的，從動齒輪在嚙合起點處彎曲最大，由于周節(jié)誤差的影響，使齒的振動時大時小；相反，自動齒輪在嚙合終點處彎曲最大，周節(jié)誤差對振動的影響較

3、小，所以應(yīng)著重控制從動齒輪的周節(jié)誤差。2.1.2 齒向誤差會呵斥輪齒邊緣接觸而增大噪聲2.1.3 齒形誤差對噪聲的影響很大，呈中凹形，影響更大。n普通采用滾-剃-珩加工的齒輪，剃齒后齒形中凹，珩齒后的的齒形頂凸，齒根凹，在嚙合過程中引起瞬間回轉(zhuǎn)角的變化，傳動不平穩(wěn)，產(chǎn)生振動和沖擊，在高速傳動中發(fā)出很響的沖擊聲。處理的方法是將剃齒刀修磨成中凹形，剃齒中凸的齒形，并經(jīng)珩齒后也堅持凸齒形，保證齒面在中間接觸，對降低噪聲有顯著效果。2.2修正輪齒緣2.2.1 齒形修整n由于齒受載后的彈性變形以及加工誤差，在嚙合時會產(chǎn)生沖擊。齒形修緣就是在制造齒輪時，在齒輪頂側(cè)沿齒寬修成直線或均勻的凸形曲線區(qū)域，可以減

4、小由于齒輪彎曲變形所呵斥的瞬間頂撞，降低齒側(cè)的排氣速度，是降低噪聲的有效措施。2.2.2 采用鼓形齒或兩端減薄齒，可減小齒的干涉2.2.3 減小齒頂寬n 使齒輪在兩對齒輪嚙合時的彎曲剛度減小，以減小與一對齒嚙合時的變曲剛度之差，減小周圍方向的振動和噪聲。齒頂或修成直線或圓弧形。2.2.4 采用逐漸嚙合的正齒輪n在正齒輪齒長方向，一端的修緣大于另一端，使齒輪逐漸進(jìn)入嚙合，可減小兩對齒嚙合的合成剛度，從而減小一對齒嚙合時的彎曲度，減小嚙合沖擊。2.3 改用斜齒輪或人字齒輪n斜齒輪傳動的噪聲低于直齒圓柱齒輪傳動；人字齒輪的噪聲更低，但必需制造準(zhǔn)確。對于磨齒的斜齒輪，隨著螺旋角添加，噪聲減小，為30附

5、近噪聲最小。但是，假設(shè)齒輪傳動軸剛性差，容易引起軸向振動，那么噪聲能夠反而隨p添加升高。2.4 改良齒輪參數(shù)n 在構(gòu)造條件答應(yīng)且滿足強(qiáng)度、剛度、傳動比要求的前提下，改良某些齒輪參數(shù)，可有效地到達(dá)降低噪聲的目的。2.4.1 改良齒輪參數(shù)n盡能夠降低齒輪的線速度。不平衡離心慣性力與速度的平方成正比，降低線速度可減小齒與齒面的沖擊。n盡能夠減少齒輪直徑。假設(shè)把齒輪視為圓板，在激振力恒定時，齒輪輻射n采用互為質(zhì)數(shù)的非整數(shù)傳動比。齒輪傳動時，可防止制造誤差周期性的復(fù)映到傳動系統(tǒng)上而加劇震動和噪聲。n確定適宜的齒側(cè)間隙。過大易產(chǎn)生沖擊，過小易在嚙合時的排氣速度添加，都會導(dǎo)致振動和噪聲的添加。通常，載荷變化

6、大，正反轉(zhuǎn)頻繁時，取較小值，否那么取大側(cè)隙。 2.4.1 改良齒輪參數(shù)n模數(shù)選擇。對于傳送功率較大的齒輪，齒根彎曲變形是主要影響要素，宜選用較大模數(shù)，模數(shù)越大，噪聲越小。而對于普通載荷不大的齒輪，應(yīng)盡能夠選用較小模數(shù)，由于此時的加工誤差是主要影響要素；而且模數(shù)小可添加齒數(shù)，使嚙合系數(shù)增大，有利于提高傳動平穩(wěn)性，降低噪聲。n增大重迭系數(shù)。重迭系數(shù)為整數(shù)時，降低噪聲效果更好。n采用變位齒輪。可提高輪齒的承載才干，減小彎曲變形。但變位量應(yīng)加以聘用制，變位量大，噪聲會顯著增大。n齒寬的選擇。在強(qiáng)度答應(yīng)的情況下，應(yīng)盡量減小齒寬。齒寬添加，雖然齒的彎曲變形減小，衰減性能添加，排氣速度提高，軸齒泵油的振動和

7、噪聲添加。2.5 齒輪的阻尼處置n減小齒輪噪聲另一種有效措施是對齒輪的阻尼處置，其目的是使齒輪的阻尼效應(yīng)加強(qiáng)。阻尼處置方法有：在齒輪體上附加彈性阻尼資料；采用高阻尼合金資料制造；采用附加減噪阻尼等方法；在齒輪端面涂橡膠或在端面開槽灌注彈性資料。n添加齒輪的阻尼，能有效地降低齒輪傳動的振動和噪聲。其主要措施如下：2.5.1齒輪的阻尼處置n采用高阻尼合金資料或其它資料制造齒輪，如鑄鐵、尼龍、酚醛樹脂等，都可以降低噪聲。n采用阻尼涂層的方法把阻尼資料涂敷在齒輪上或填入齒輪內(nèi)部，這樣既可以吸收部分聲能，又能阻止聲能的傳播，到達(dá)有效降噪的目的。n采用加阻尼環(huán)的措施也能提高降噪效果。阻尼環(huán)是由鑄鐵或阻尼合

8、金制成，嵌裝在齒輪體環(huán)槽內(nèi)，利用阻尼環(huán)與齒輪體間的滑動摩擦阻尼對齒輪振動起抑制造用，從而降低噪聲。n盡量不淬火。齒輪淬火后，衰減率降低，噪聲增大。對于強(qiáng)度要求不高的齒輪，為了降低噪聲，可不用淬火。 2.6 改動齒輪的構(gòu)造n齒輪外形對噪聲影響也很大，在一樣齒輪參數(shù)及工況條件下，不同構(gòu)造齒輪的噪聲大小是不同的。假設(shè)條件允許齒輪外形以厚而小較好。實際證明寬齒小直徑的齒輪噪聲較小；大而薄的齒輪，噪聲最大。2.7 改良光滑方式n飛濺光滑會添加油的攪動噪聲，而且在齒面間留有過量的油對齒輪會產(chǎn)生有害的泵油作用，添加噪聲。因此從控制噪聲的角度看，采用注油光滑較好。齒輪光滑所需的油很少， 大量給油是為了起冷卻作

9、用，所以最好入側(cè)給以光滑所需的適當(dāng)油量，而較多的冷卻油從嚙出側(cè)供應(yīng)。n 選用粘度較大的光滑劑，可添加阻尼，減少齒面的劃傷和磨損，減小噪聲。但對高速的齒輪變速箱，為了減小功率，應(yīng)選用粘度較小的光滑劑。2.8 提高安裝和裝配質(zhì)量n齒輪的安裝和裝配質(zhì)量，對噪聲產(chǎn)生與控制起著重要的作用。 2.8.1 提高安裝和裝配質(zhì)量n經(jīng)測試不需求改換的齒輪，裝配前應(yīng)做好清洗任務(wù)；n斜齒輪和傘齒輪假設(shè)需改換，那么應(yīng)成對改換，否那么會因接觸不良增大噪聲；n傘齒輪在裝配時需調(diào)整好間隙；n嚙合齒輪的軸安裝時必需保證平行度的要求：齒輪軸座具有足夠的剛，鍵槽與鍵的配合間隙適宜，使齒輪正常嚙合，減小齒與齒的沖擊。嚙合齒輪中心距越

10、大，影響就越大；n齒輪偏心、動平衡不良都會產(chǎn)生振動和噪聲，尤其是轉(zhuǎn)速高，質(zhì)量大、直徑大的齒輪。因此，對于質(zhì)量大、直徑大的高速齒輪，安裝時要調(diào)整好平衡塊，作好動平衡；n在主軸上安裝鑄鐵套，可增大阻尼，減小齒輪引起的振動和噪聲。3 軸承噪聲的控制n 軸承不僅本身產(chǎn)生噪聲，而且使安裝在軸上的其它零件也產(chǎn)生噪聲，因此控制軸承也很重要。3.1 改用適宜的軸承類型和精度n滾動軸承往往是主要噪聲源。滑動軸承比滾動軸承阻尼大，剛性好，噪聲低；n在滾動軸承中，球軸承比圓錐滾子軸承的噪聲低，對裝配質(zhì)量不敏感。在滿足支承剛度的前提下，應(yīng)盡量選用球軸承；n軸承精度高，振動、噪聲小。但隨之價錢提高，修繕費(fèi)用添加，應(yīng)根據(jù)

11、運(yùn)用要求綜合思索；3.2 調(diào)整適宜的軸承間隙n調(diào)整軸承間隙，其作用是給滾動軸承施加預(yù)緊力，提高剛度，添加摩擦阻尼。預(yù)緊力過小，承載時易產(chǎn)生竄動：預(yù)緊力過大，那么會加劇軸承的摩擦、磨損和噪聲，并使軸承溫升添加。3.3 軸承外環(huán)與支承孔和軸承的配合以略松為宜n可使接觸處油膜對外環(huán)振動起阻尼作用，并以免因支承孔和軸的圓度誤差而影響內(nèi)外軸承內(nèi)外環(huán)變形，引起沖擊和噪聲。3.4 用彈性阻尼襯套降噪n軸承外環(huán)與箱體支承間假設(shè)裝上彈性阻尼襯套，可使最大振幅降低80%以上，對降低噪聲有明顯效果，還可以減小固體傳聲。3.5光滑系統(tǒng)的選擇n選用良好的軸承光滑系統(tǒng)，以便在保證良好光滑的同時，起到良好的阻尼作用。4 箱體噪聲的控制n 齒輪變速箱體是噪聲的主要輻射條件。箱體的箱壁作為輻射面，將噪聲輻射出去。為了到達(dá)箱體降噪，主要是減少聲輻射，即控制箱體對激振的呼應(yīng)。特別是當(dāng)外來激振頻率與箱體的固有頻率一樣時，會迸發(fā)出劇烈的共振聲?？梢圆捎萌缦聨追N措施，以到達(dá)降噪之目的。4.1 箱體噪聲的控制n改用吸聲性能好的資料做箱體蓋板以及各種外露的運(yùn)動部件的罩殼，既防止噪聲直接傳出，又起到了吸聲作用。n在制造箱體時，采用高阻尼資料如鑄鐵、塑料等或在箱體內(nèi)壁外表涂上一層橡膠，可起到衰減噪聲的作用。n適當(dāng)把箱體的箱壁加厚，或在箱體上加筋都能提高箱體的剛度，減