渐开线齿轮不同形式齿廓偏差对齿轮噪声的影响

张先杰 杨广柱

摘 要：改革开放以来尤其在我国加入WTO以后，国家总体经济水平不断提高，人民的生活质量也有所改善，同时大部分一线城市居民正追求高质量的生活，这就需要雄厚的物质基础来满足人民的生活水平。随着时代的不断发展，我国各方面的发展都在不断进步，进入到二十一世纪以后，我国的信息化技术突飞猛进，制造出很多技术领先的产品。科学一词在不同的时代会赋予它不同的含义，从第一次科技革命到第三次科技革命，随着时代的不断进步，创新的科学技术也不断提高，科技作为国家的第一生产力当然很重要。第三次科技革命的到来，使得很多新型技术逐渐的创造发掘出来，在第三次科技革命大潮下，我国紧跟步伐，不斷的进行学习并且在此基础上进行创造、创新。目前国内对渐开线齿轮的研究还没有到了成熟的地步，因此还需要不断的技术改善，不断提升其的质量，让其在更多行业的生产中进行应用，推动我国的经济发展更近一步。

在信息化时代的背景下，国内许多行业的发展适应了时代的需求，因此对于机器加工企业的引导应放在前列，以第三产业的发展带动全国经济发展的整体水平。当下机器加工企业发展所面临的内部配置零件问题突出，企业必须创新发展，满足工厂生产的成长需求，包括零件配置和零件研制的发展等诸多方面，同时国家也应加强关注，积极引进先进的发展理念来带动我国机器加工企业的发展。近年来，随着信息化改革的不断推进，机器加工设备也越来越受到重视。在信息化技术下时代在飞速发展，机器设备不仅应用在生活中，更在社会发展中起到举足轻重的作用。齿轮作为机器中最重要的内部零件之一，齿轮的制造程度影响着机器的运转，质量高的齿轮在企业生产应用中发挥着十分重要的作用。但利用机器加工生产有利也有弊，我们应扬长避短，不断创新，将更先进的机器设备在生产中应用的优势发挥到极致。利用机器化生产应当注重技术理论与具体实践相结合，形式与效果不断创新。其中最重要的就是在于对机器内部零件的研究与生产，想要真正带动企业不断进行生产，推动国内经济水平的提高。

一、渐开线齿轮的基本参数

渐开线之所以有这么好的应用，就是因为渐开线的传动原理，对其原理的研究，是将其应用于很多行业中的前提也是基础。渐开线齿轮的基本参数主要有五大类，齿数、模数、压力角、齿顶高系数、顶隙系数五个。这五个参数是决定渐开线齿轮尺寸等各方面的研制成果，因此在做理论研究时，必须做好对这五个参数的精确运算，使生产出的渐开线齿轮尽量多的适用于行业生产的需要。通过建立方程，使其运算达到最佳精确的值，并且在不断的试验后摇及时更新数据，使数据随时更新，满足现今时代的技术要求。

二、渐开线齿轮的失效形式

渐开线齿轮在使用的过程中会产生失效，失效后产生的噪音就会很大，但渐开线齿轮失效后会影响生产发展的进度，因此必须重视对渐开线齿轮的失效形式进行分析，并且还要做出相应的对策。渐开线齿轮的失效形式主要有（一）.轮齿折断，由于工厂生产中所应用的机器设备需要长时间不分昼夜的工作，因此对齿轮性能的要求就很高，但目前我国对齿轮研究的技术还未成熟，因此如果在生产过程中发生折断现象，这就需要做出相应的对策来解决这一问题，研制人员可以增大齿根的厚度，提高齿面的硬度，从而就可以提高齿轮的抗弯能度，在一定程度上就可以减少折断现象的发生；（二）.齿面点蚀，在机器生产过程中受加工产品性能的影响或者是天气条件的影响，齿轮就会受到一定程度的腐蚀现象，齿轮腐蚀后就会失效，因此其性能就得不到最佳的应用，如果不及时发现，很有可能会造成生产中机器设备出现故障，相应的措施有提高齿面的硬度，其中最简便的方式就是提高润滑油的粘度；（三）.齿面胶合，齿面胶合是由于生产过程中对两个齿轮过于压缩，在长时间的磨合后，润滑油的效果就会逐渐失效，因此两个齿轮就会合在一起，这就会影响机器的正常运转，需要做出的改进有提高润滑油的强度，生产更为高效的润滑油，增强抗压能力；（四）.齿面磨损，齿面磨损会导致齿轮失效，其原因是因为长时间的生产，齿轮之间不断摩擦，齿轮的精确度就会减小，同时齿轮间的间隙也会不断增大，从而失去其本身的效果。提供的改进方法主要有改开式传动为闭式传动；（五）.齿面塑变，齿面塑变是因为机器长时间的工作运转，或者受某种物体的压力的影响，齿面塑型发生了变形。提供的改进方法有提高齿面硬度，采用好的润滑油等。

三、渐开线齿轮不同形式齿轮廓偏差对齿轮噪声的影响

在高速传动系统中，齿廓总偏差作为影响齿轮系统振动和噪声的重要因素已经引起设计者的重视。对齿轮传动系统中常见的轮齿不同形式的齿廓（ 正确渐开线、中凸、中凹、正压力角和负压力角）偏差对齿轮啮合噪声的影响进行系统的试验研究。试验结果表明，负压力角齿麻偏差的齿轮作被动轮时，噪声最大； 正压力角齿廓偏差的齿轮噪声较小；中凹齿廓齿轮噪声较大；正确渐开线和中凸齿廓齿轮噪声较低。对5种不同齿廓偏差齿轮的噪声试验结果进行分析比较， 建议在不影响重迭系数和传动精度的前提下，可以对齿轮采取“顶刃修缘” 措施。

（一）.正确渐开线对齿轮噪声的影响

正确渐开线齿轮是五种不同形式齿轮中的最佳效果，因此对于齿轮噪音的影响最低，在机器进行生产时难免会发出噪音，因此对于齿轮的轮廓研究就是要保证其在生产过程中发出的噪音最小，这样既可以减少对工人的噪音污染同时又可以降低对齿轮的磨损度。

（二）.中凸型偏差对齿轮噪声的影响

中凸型偏差对于齿轮之间发出的噪音是较低的，当机器工作时间较长后，齿轮之间的间隙会逐渐变大，而中凸型的齿轮偏差会延迟齿轮失效的周期，因此在一定程度上也会降低生产成本。中凸型齿轮之间的摩擦力度较小，所以产生的噪音就会减少，为生产提供了很大的帮助。

（三）.中凹型偏差对齿轮噪声的影响

中凹型偏差和中凸型偏差真好相反，因此产生的噪音程度也相反，中凹型偏差对齿轮噪声的影响较大，随之产生的噪音就会增大，高噪音的机器生产不仅会影响生产效率，同时还会伤害到工人的身体健康，长时间受噪音的影响就会导致工人听力的下降。

（四）.正压力角偏差对齿轮噪声的影响

正压力角偏差是是处于这五种偏差产生噪音程度的中间位置，其产生噪音程度不大不小，对机器或者是对工人的危害程度都适中。但是对齿轮的生产要求应该向正确渐开线型齿轮的技术靠近，对齿轮生产的误差尽量降到最低，即使会产生一定的误差，也要向中凸型或者正压力角偏差靠近，使产生的噪音程度降到最低。

（五）.负压力角偏差对齿轮噪音的影响

负压力角偏差对齿轮噪音的影响最大，由于其制造结构的不合理，因此其产生的噪音就会最大，因为负压力角偏差会导致齿轮在转动时处于被动状态，速度提不上来，生产效率就会降低，同时高程度噪音不仅会影响工人的生产心情，还会降低生产工人的听力，最主要的就是生产效率不能提高，生产成本会增加。

小结：随着时代的不断进步，社会生产力成为提高经济发展的第一要素，因此不断的提高社会生产力才能够带动我国经济的不断发展。目前在我国生产力发展主要是依靠机器化设备进行生产，利用机器生产在很大程度上可以提高生产效率，降低人工雇佣的成本。但利用机器化设备进行生产也面临着很多问题，机器内部零件的合理配置是十分重要的，齿轮是每个机器最小的零件配置，对其的研究必须逐渐重视，不断创新，采用新型技术研制更加精确的齿轮，只有这样齿轮间产生的噪音才会降到最低，提高生产效率。

参考文献：

[1].齿轮结构振动辐射噪声机理研究邵忍平，孙进才 - 《机械传动》 - 2001；

[2].改善齿轮噪声的措施陈建玲 - 《机械传动》 - 2004；

[3].齿轮啮合冲击噪声的定量预估邵忍平，孙进才，沈允文，... - 《机械科学与技术》 - 2001。