減速機維修降低減速機運轉時的齒輪傳動噪聲

減速機維修降低減速機運轉時的齒輪傳動噪聲

經過多年研究，提出了通過優化齒輪參數，如變位系數、齒高系數、壓力角、中心距，使嚙入沖擊速度降至最小，嚙出沖擊速度與嚙入沖擊速度的比值處于某一數值 范圍，減小或避免嚙合節圓沖擊的齒輪設計方法，也可明顯降低齒輪噪聲。

降低減速機運轉時的齒輪傳動噪聲已成為行業內的重要研究課題，國內外不少學者都把齒輪傳動中輪齒嚙合剛度的變化看成是齒輪動載、振動和噪聲的主要因素。用 修形的方法，使其動載荷及速度波動減至最小，以達到降低噪聲的目的。

這種方法在實踐中證明是一種較有效的方法。但是用這種方法，工藝上需要有修形設備，廣 大中、小廠往往無法實施。      

傳統衡量減速機性能的三個主要因素是：負載能力、疲勞壽命和運轉精度，往往忽略了傳動噪音。隨著ISO14000、ISO18000兩項標準的相繼頒布， 控制減速機傳動噪音這一因素的重要性日趨明顯，工業發展與需求對減速機的傳動誤差要求更為嚴格，對噪聲控制的要求也越來越高。目前,減速機噪音形成因素， 大致可從內、外嚙合齒輪的設計、制造、安裝、使用維護等幾個方面進行分析。

設計原因及對策

1．減速機內部齒輪精度等級 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產生噪聲與側隙的標記。美國齒輪制造協會曾通過大量的齒 輪研究，確定高精度等級齒輪比低精度等級齒輪產生的噪聲要小的多。因此，在條件允許的情況下，應盡可能提高齒輪的精度等級，既能減少傳動誤差，又可減小噪 聲。

2．減速機內部齒輪寬度 在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的單位負荷。降低輪齒撓曲，減少噪聲激勵，從而降低傳動噪聲。德國H奧帕茲的研究表明，扭矩恒 定時，小齒寬比大齒寬噪聲曲線梯度高。同時增長齒輪寬度還能加大齒輪的承載能力，提高減速機的承載力矩。

3．減速機內部齒輪的齒距和壓力角 小齒距能保證有較多的輪齒同時接觸，齒輪重疊增多，減少單個齒輪撓曲，降低傳動噪聲，提高傳動精度。較小的壓力角由于齒輪接觸角和橫六角空心磚模具向重疊比都比較大，因 此運轉噪聲小、精度高。

4.減速機內部齒輪變位系數選擇 正確合理選擇變位系數，不但可以湊合中心距，避免齒輪根切，保證滿足同心條件，改善齒輪的傳動性能和提高其承載能力及提高齒輪的使用壽命，還可以有效控制 側隙、溫升與噪聲。在閉式齒輪傳動中，對與硬齒面（硬度> 350HBS）的齒輪，其主要失效形式是齒根疲勞折斷，這種齒輪傳動設計一般是按彎曲疲勞強度來進行的，在選擇變位系數時，應保證使相嚙合的輪齒具有相等 的彎曲強度。對與軟齒面（硬度< 350HBS）的齒輪，其主要失效形式是疲勞點蝕，這種齒輪傳動設計一般是按接觸疲勞強度來進行的，在選擇變位系數時，應保證使盡可能大的接觸疲勞強度與 疲勞壽命。

合理選擇變位系數的限制條件有：

①保證被切齒輪不發生根切；

②保證齒輪傳動的平穩性，重合度必須大于1，一般要求大于1.2；

③保證齒頂有一定 厚度；

④一對齒輪嚙合傳動時，如果一輪齒頂的漸開線與另一輪齒根的過渡曲線接觸，由于過渡曲線不是漸開線，故兩齒廓在接觸點的公法線不能通過固定的節點， 因而引起傳動比的變化，還可能使兩輪卡住不動，這種“過渡曲線干涉”在選擇變位系數時，必須避免。

5.減速機內部齒輪齒形修整（修緣和修根）和齒頂倒角 將齒頂的齒形切削成比正確的漸開曲線略呈凸形。當齒輪齒面受外力產生變形時，可以避免對與之嚙合的齒輪產生干涉，并且可以降低噪音，延長齒輪壽命。要注意 不能修整過量，過量修整等于增加了齒形誤差，將對嚙合產生不良影響。

6．齒輪聲輻射特征分析 在選擇用不同結構形式的齒輪時，對其特定結構建立聲輻射模型，進行動力學分析，對齒輪傳動系統噪聲進行預先評估。以便根據使用者的不同要求（使用場所，是 否無人操作，是否在城區內，地上、地下建筑物有無特定要求，是否有噪聲防護，或無其他特定要求）去滿足。泰興減速機廠

7． 減速機動力源運轉速度 根據在不同轉速條件下對減速機的試驗表明，隨著減速機輸入轉速的增加，噪聲也將增大。

8．減速機箱體結構形式 試驗研究表明，采用圓筒形箱體對減震有利，在其他條件相同的情況下，圓筒形箱體比其它類型箱體噪聲級平均低5dB。對減速機箱體進行共振測試，找出共振位 置，增加適當的筋條（板），可以提高箱體的剛度，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，以保證傳動平穩，沖擊及振動小，噪聲 低。

制造原因及對策

1．減速機內部齒輪誤差影響 齒輪制造過程齒形誤差、基節偏差、齒向誤差和齒圈徑向跳動誤差是導致行星減速機傳動噪聲的主要誤差。也是控制行星減速機傳動效率的一個問題點。現以齒形誤 差與齒向誤差做簡單說明。 齒形誤差小、齒面粗糙度小的齒輪，在相同試驗條件下，其噪聲比普通齒輪要小10dB。齒距誤差小的齒輪，在相同試驗條件下，其噪聲級比普通齒輪要小 6～12dB。但如果有齒距誤差存在，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，泰興減速機廠接 觸區轉向齒的這端面或那個端面，因局部受力增大輪齒撓曲，導致噪聲級提高。但在高負載時，齒變形可以部分彌補齒向誤差。

2．裝配同心度和動平衡 裝配不同心將導致軸系運轉的不平衡，且由于齒論嚙合半邊松半邊緊，共同導致噪聲加劇。高精度齒輪傳動裝配時的不平衡將嚴重影響傳動系統精度。

3．減速機內部齒面硬度 隨著齒輪硬齒面技術的發展，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。但為獲得硬齒面采用的滲碳淬硬使齒輪產生變形，導致齒 輪傳動噪聲增大，壽命縮短。為減少噪聲，需對齒面進行精加工。目前除采用傳統的磨齒方法外，又發展出一種硬齒面刮削方法，通過修正齒頂和齒根，或把主被動 輪的齒形都調小，來減少齒輪嚙入與嚙出沖擊，從而減少齒輪傳動噪音。

 4．減速機系統指標檢定 在裝配前零部件的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），將會影響到系統裝配后的精度等級，其噪聲等級也在影響范圍之內，因 此，裝配后對系統各項指標進行檢定（或標定），對控制系統噪聲是很關鍵的。

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