精确加工减速机内部齿轮降低减速机运行噪声

2014-04-01三一路面机械有限公司况柏文

湖北农机化 2014年4期

关键词：减速机粗糙度噪音

三一路面机械有限公司况柏文

三一路面机械有限公司况柏文

本文主要分析了减速机噪音的原理，对齿轮影响噪音大小的因素，提出了提高齿轮精度的具体办法，从而实现噪音的降低。

减速机；精确加工；齿轮；噪声

0 引言

降低减速机噪声，已成为齿轮设计中的一个重要课题。国内外不少学者，把齿轮传动中，轮齿之间的噬合程度，作为降低噪音的重要手段。

1 减速机噪音原理

减速机的噪音，一般是由于运行过程中，齿轮在发生摩擦，或者齿轮发生碰撞，或者在振动中产生。减速机噪音的产生，与其本身的结构有关。这其中，关系最密切的是，齿轮的设计方法，齿轮的加工精度。具体来说，首先，在齿轮运行中，行星轮齿轮与太阳轮齿轮，有着关键性作用。在齿轮运行过程中，内齿圈齿轮啮合，但是，连续地冲击，使齿轮产生啮合频率，在被迫的情况下，实现了受迫振动[1]。这其中，齿轮的噬合频率，FZ=nZ/60,从这个公式中，我们了解到齿轮在转速高的情况下，噬合程度也提高，噪声也减小；其次，齿轮的加工精度，表面的粗糙度，也是噪音产生的主要原因。在齿轮的加工中，需要从这2个方面入手，加强齿轮精度的加工。最后，齿轮与齿轮之间，不停地摩擦运行，齿轮便振动，噪音由此而来。加工精度，是决定噪声值中，一个决定的因素。减速机齿轮，主要作用是对转速的传递和扭矩,所以，齿轮加工精度，要求齿轮平稳。平稳性较高的齿轮，一方面，将自身使用寿命延长。并且传动过程中，冲击和振动也有效减少，噪声也随之减少。

2 齿轮条件对噪声大小影响

由减速机齿轮运行的原理，我们可以有效结合行星结构，实现对各种类型的减速机，进行统计与分析探究。显而易见，减速机的噪音，主要是由齿轮啮合产生。如果我们对齿轮参数，进行优化。便可以达到降低减速机噪音的目的。

2.1 精度影响

在加工精度上，等级决定着齿轮的性能。在啮合过程中，产生的噪音大小，也由此来决定。减速机齿轮设计时候，设计者从性价比为出发点，确定比较经济实用的齿轮，选择加工精度等级。这样一来，忽略了齿轮加工精度等级对噪音大小的影响[2]。经过实验研究，加工精度等级高的齿轮，相对于加工精度等级低的齿轮，噪音要小的多。所以，在条件允许下，选择高精度齿轮加工，可以减少齿轮噪声。

2.2 结构影响

在设计减速机齿轮时，齿轮的宽度增大时，在恒定扭矩情况下，每个齿轮的单位负荷降低。这时候，使齿轮重叠增加，所以齿轮变形减少，从而提高了齿轮传动。噪音随之降低。德国一个机械设计专家奥帕兹表明：在一定条件下，当扭矩恒定时，大齿宽比小齿宽产生的噪音小。齿轮的小齿距，可以保证多齿轮接触。

3 提高内部齿轮精度

3.1 提高精度，现行的齿轮中多为硬齿面齿轮

在提高加工精度方面，主要是，采用磨齿工艺。在表面粗糙度方面，为实现齿轮磨齿工艺，可以引进大量设备,对设备的技术水平要求也高。这其中，德国霍夫勒H40O，或者德国及H80O成型磨，是一部分最佳的选择。在先进设备的试用下，可以提高齿轮的精度等级。较高的加工精度等级，可以提高工作平稳性。平稳性的提高，可以减少不必要振动。于是降低了噪音。在设计许可的条件下，应当选择较高的齿轮加工精度等级。

3.2 提高粗糙度

增加齿轮的表面粗糙度。在齿轮磨齿时，输入齿轮参数。修缘齿轮的轮廓。经过磨齿后,齿轮的精度提高，等级增加，达到5级精度水平。当加工精度提高的时候，齿轮啮合过程中的噪音有效减小。硬齿面齿轮是齿轮的特点。经磨齿后，齿轮的表面粗糙程度会高Ra0.8。在摩擦系数减小的情况下，噪音也减小。这2种关系，处于一种近似的线性增加关系[3]。在齿面粗糙程度不相同的齿轮中，噪声的声级大约为4db.为了保证修缘及齿向要求,要经过齿轮检测中心检测。在齿轮精度和齿轮齿向方面，达到相关标准。总的来说，经过磨齿后,齿轮表面的粗糙度提高了，噪声也降低了。

3.3 齿轮结构调整

根据低噪音的要求，齿轮结构也是齿轮设计中的关键性步骤。进行设计时，通过增加齿轮的齿宽，同时，减小齿轮齿距压力角，修整齿轮齿顶的倒角，在综合合理的选择下，实现齿轮变位系数，最终完成齿轮结构设计。