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泰隆(lóng)講解減速機(jī)噪音的成因及解決辦法

發布時間:2023-04-15人(rén)氣:1

設計原因及對策

1.減速機(jī)內部齒輪精度(dù)等(děng)級
設計減速機時,設計者往往從經濟因素考慮,盡可能比較經濟的確定齒輪精度等級,忽略精度等級是齒輪(lún)產(chǎn)生噪聲與側隙的標(biāo)記。美國齒輪製造協會曾通過大量(liàng)的齒輪研究(jiū),確(què)定高精度等級齒輪(lún)比低精度等級齒輪產生的噪聲要小(xiǎo)的多。因此,在條件允許的情況下,應盡可能提(tí)高(gāo)齒輪的精度等級,既能減少傳動誤差,又可(kě)減小噪(zào)聲。

2.減速機內部齒輪寬度
在(zài)減速機傳動空間允許時,增加齒輪寬度,可以減少恒定扭矩下(xià)的單位負荷。降低輪齒撓曲,減少噪聲激勵(lì),從而降低傳動噪聲。德國H奧帕茲的研究表明,扭矩恒(héng)定時,小齒寬比大齒寬噪聲曲線梯度高。同時增長齒輪寬(kuān)度(dù)還(hái)能加大齒輪的承(chéng)載能力,提高減速機的承載力矩。

3.減速(sù)機內部齒輪的(de)齒距和壓力角
小齒距能保證有較多的輪齒同時接觸,齒輪重疊增(zēng)多,減少單個齒(chǐ)輪撓曲,降低傳動噪(zào)聲,提(tí)高傳動精(jīng)度。較(jiào)小的(de)壓力(lì)角由於齒輪接觸角和橫(héng)向重疊比都比較大,因此運轉噪聲小、精(jīng)度高(gāo)。

4.減速機內部齒(chǐ)輪變位係數選擇
正確合理選擇變位係數,不但可以湊(còu)合(hé)中心距,避免齒輪根切,保證滿足同心條件,改善(shàn)齒輪(lún)的傳動性能和提高其承(chéng)載能力及提高齒輪的使用壽命,還可以有效控製側隙、溫升與噪聲。在閉式齒(chǐ)輪(lún)傳動中,對與硬齒麵(硬度350HBS)的齒輪,其主要失效形式是齒根疲勞折斷,這種齒輪(lún)傳動設計一般是按彎曲疲勞強度來進(jìn)行的,在選擇變位係數時,應保證使(shǐ)相齧合的輪齒具有相等
的彎曲強度。對(duì)與軟齒麵(miàn)(硬度350HBS)的齒輪其主要失效形式是疲勞點蝕(shí),這(zhè)種齒輪傳動設計一般是按接觸疲勞強度來進行的,在選擇變位係數時,應保(bǎo)證使盡可能大的接觸疲勞強度與疲(pí)勞壽命。合理選擇變位係數的限製條件有:
①     保證被切齒輪不發生根切;
②     保證齒輪傳動的平穩性(xìng),重合度必須大於1,一般要求大於1.2;
③     保證齒頂有一定厚度;
④     一(yī)對齒輪齧合傳動時,如果一輪齒頂的漸開線與另一輪(lún)齒根的過渡曲線接觸,由於過渡(dù)曲線(xiàn)不是漸開線,故兩齒廓(kuò)在接觸點的公法線不能通過固定的(de)節點,因而(ér)引起傳動比的變化,還可能使兩輪卡住不動,這(zhè)種”過渡(dù)曲線幹涉(shè)”在選擇變(biàn)位係數時,必須避免。

5.減(jiǎn)速機內部齒輪齒形修整(zhěng)(修緣和修根)和齒頂倒角
將齒頂的齒(chǐ)形切削成比正(zhèng)確的漸開曲線略呈凸形。當齒輪齒麵(miàn)受外(wài)力產生變形時,可以避免(miǎn)對(duì)與之齧合的齒輪產(chǎn)生幹涉,並且可以降低噪音,延長齒輪壽命。要注意不能修整過量(liàng),過量修整等於增(zēng)加了齒形誤差(chà),將對齧合產生不(bú)良影(yǐng)響(xiǎng)。  

6.齒輪聲輻射特征分(fèn)析
在選擇用不同結構形式的齒輪時,對其特定結構建立聲輻(fú)射模型,進行(háng)動力學分析,對齒輪(lún)傳動係統噪(zào)聲進(jìn)行預先評估。以便(biàn)根據(jù)使用者(zhě)的不同要求(使用場所,是否無人(rén)操(cāo)作,是否在城區(qū)內,地上、地下建築物(wù)有無特定要求,是否有噪聲防護(hù),或無其他特定(dìng)要(yào)求)去滿足。

7.減速機動力源(yuán)運轉速度
根據(jù)在不同轉速條件下對減速機的實驗表明,隨(suí)著減速機(jī)輸入轉速的增加,噪聲也將增大。

8.減速機(jī)箱體結構形式
試驗研(yán)究表明,采用圓筒形箱體對減震有利,在其他條件相同的(de)情況下,圓筒形箱體比其它類型箱體噪聲級平均低5dB。對(duì)減速機箱體進行共振測試,找出(chū)共振位置,增加適當的(de)筋條(tiáo)(板),可以提高箱體(tǐ)的剛度,減少箱體的振動,實現降噪。多級傳動時要求瞬時傳動比的變化盡量小,以保證(zhèng)傳動平穩,衝擊及振動小,噪聲低。

製造(zào)原因及對策

1.    減速機內部齒輪誤差影響(xiǎng)
齒輪(lún)製造過程齒形誤(wù)差、基節偏差、齒向誤差和齒圈徑向跳動(dòng)誤差是導致行星減速機傳動噪聲的主要誤差。也(yě)是控製行星減速機傳動效率的一個(gè)問題點。現以齒形誤差與齒向誤差做簡單說明。 
齒(chǐ)形(xíng)誤差小、齒麵粗糙度小的齒輪,在相同試驗條件下,其噪聲比(bǐ)普通齒輪要小10dB。齒距誤差小的齒輪(lún),在相(xiàng)同試驗條件下,其噪聲級比(bǐ)普通齒輪要小6~12dB。但如果有(yǒu)齒距誤(wù)差存在,負載對齒輪噪聲的影響將會減少。 
齒向誤差將導致傳動功率不是全齒寬傳遞,接觸區轉向齒的這端麵或那個端麵,因局(jú)部受力增大輪齒撓曲,導致噪聲(shēng)級提高。但在高負載時,齒變形(xíng)可以部分彌補齒向誤差(chà)。

2.    裝配同心度和(hé)動平衡(héng)
裝配不同(tóng)心(xīn)將導致軸係運轉的不平衡,且由於齒論齧合半邊鬆(sōng)半邊緊,共(gòng)同導致噪聲加劇。高精度齒輪(lún)傳動裝配時的不平衡(héng)將嚴重影響傳動係統精度。

3.    減速機內部齒輪硬度
隨著齒輪硬齒麵技術的發展,其承載能力大、體積小、重量輕、傳動精度高等特點使其應用領域日趨廣泛。但為獲得硬齒麵采用的滲碳淬硬使齒輪產生變形,導致齒輪傳動(dòng)噪聲增大,壽命縮短。為減少噪聲,需對齒麵進行精加工。目前除采用傳(chuán)統的磨齒方(fāng)法外,又發展出一種硬齒麵(miàn)刮(guā)削方法,通過修正齒頂和(hé)齒根,或把主被動輪的齒形都(dōu)調小,來減少齒輪齧入與齧出衝擊,從而減少
齒輪傳動噪音。

4.    減速機係統指標檢定
在裝配前(qián)零(líng)部件的(de)加工精度及對零部件的選配方法(完全互換,分組選配,單件選配等),將會影響到係統裝配後的精度等(děng)級,其噪聲等級也在影(yǐng)響範圍之內,因此,裝配後對係統(tǒng)各項指標進行檢定(或標定),對控製係統噪聲是很關鍵的(de)。

安(ān)裝原因及(jí)對策

1.    減振和阻斷措施
減速機在(zài)安(ān)裝時,應盡量避(bì)免(miǎn)機身與基礎支撐及連接件之間發生共振,產生噪聲。減速機內部常常會發(fā)生一隻或(huò)幾隻齒(chǐ)輪在某些速度範圍內產生共(gòng)振,除設計原因外,與安裝時未經(jīng)空試揪出共振位置。並采(cǎi)取相應減振或阻斷措施有直接關係(xì)。某些要求低(dī)傳動噪聲和振動的減速機,應選用高韌性,高阻尼的基礎材料來減少噪聲和振動的發生。

2.    零部件(jiàn)幾何(hé)精度調整
由於安裝時幾何精度未達到標準規定(dìng)的要求,導致減速機零部件發生共振,從而產生噪聲這就(jiù)應該(gāi)在改善安(ān)裝工藝,增加工裝,保證裝配(pèi)人員的整體素質有直接關係。

3.    零(líng)部(bù)件鬆動
在(zài)安裝時由於個別零部件的鬆動(如軸承預緊(jǐn)機(jī)構,軸係定位機構等),導致(zhì)係統定位不準,非正常位置齧合,軸係移動,產生振(zhèn)動和噪聲。這一係列需從(cóng)設計結構(gòu)出發,盡量(liàng)保證各機構(gòu)的聯接穩(wěn)定采用多種聯接方式。

4.    傳(chuán)動部(bù)件損壞(huài)
在安裝時由(yóu)於(yú)不當操作損傷傳動部件,導(dǎo)致係統運動不準確或運動失(shī)穩;高(gāo)速運動部件由於(yú)受損導致油膜振動;人為造成運動件動不平衡;都產生振動和噪聲。這些原因(yīn)在安裝過程中都是必須注意和盡量避免的。對無法修複的損傷零部(bù)件,必須予以(yǐ)更換,以保證係統獲得穩定(dìng)的噪聲等級。

使用維護原因及對策

減速機的正確使用維護雖不能降低係統噪聲等級,保證傳遞精度,但卻能防止其指標劣化,增大使用壽命。

1.    內(nèi)部(bù)清(qīng)潔(jié)
減速機內(nèi)部(bù)零件的清潔是保證其正常運轉的基本條件,任何(hé)雜質汙物的(de)進(jìn)入將影響並損傷傳動係統,導致噪聲的產(chǎn)生。

2.    工作溫(wēn)度
保證減速機的正(zhèng)常工作溫度,避免零部件因過大的溫升產生變形,確保齒輪正常齧合,從而防止噪(zào)聲(shēng)的增大(dà)。

3.    及時的潤滑和正確(què)使用油品
不合理的潤滑和錯(cuò)誤的使用潤滑油脂都將(jiāng)對減速機產生不可估量的損害。高轉速時,齒輪齒麵摩擦會產生大量的熱能,潤滑不當,將會導致輪齒的損傷,影響精(jīng)度(dù),噪聲亦(yì)會增大。設計時要求齒輪副有適當的間隙(齧合輪齒的非工作(zuò)麵間的(de)間隙,以補償熱變形(xíng)與貯(zhù)存潤滑油脂)。潤滑油脂(zhī)的正確使用和選擇,可保證(zhèng)係統安全有效運(yùn)行(háng),延緩劣化趨勢,穩定噪聲等級。

4.    減(jiǎn)速機的正確使用
正確使用(yòng)減速機,可以最大限度的避免零(líng)部件的損傷,保證穩定的噪聲等級。減速機噪聲會隨負載的增(zēng)加而增大,所以應在正常負載範圍內使用。

5.    定期(qī)維護與保養
定期的維護保養(換油,更換已(yǐ)磨損零部件,緊固(gù)件鬆動部件(jiàn),清楚內部雜物,調整各部件(jiàn)間隙至標準規定值,檢定各項(xiàng)幾何精度等。)可以提高減速機抵抗噪聲等級劣化能力,維持穩定的使用狀態。

結論(lùn)

減速機傳動噪聲控製(zhì)是一個係統工程,它涉及了傳動係統(齒輪、箱體、聯接件、軸承等)設計製造,安裝,使用維護直至更新的全過程,它不僅對設計者,生產製造者,也對安裝使用維護保養者提出了諸多要求(qiú),上述任何環節未受到有效控製,齒(chǐ)輪傳動噪聲控(kòng)製都將歸於失效。
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