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楼主: mrmrw
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齿轮噪音的讨论

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 楼主| 发表于 2007-6-9 10:43 | 显示全部楼层

【转帖】

齿轮噪音形成的原因有许多,尤其高负荷高转速之运转中,噪音与振动始终是急需要去克服的问题。兹将减低噪音之要点及对策整理于下,若按照这说明祥加注意噪音问题可大幅改善。
(1) 选用良好精度之齿轮
将节距误差,齿形误差,齿沟偏差,齿筋误差改小,则噪音自然会变小。
研磨齿面,除可改善齿轮及各个精度外,还可改良齿面粗度。故对减低噪音有很好之效果。
(2) 采用光滑之齿面
研摩,擦磨(Lapping),砥磨(Honing)均可达到很理想齿面粗度,另在油中热身运转一段时间也可以改善齿面粗度,这对噪音均有降低作用。
(3) 正确之齿面接触
实施齿面鼓形加工(Crowning)或削端加工(Relieving)防止单片接触,噪音自然会降低。
适当之齿形修整对降低噪音也有效。
消除齿面上之碰伤或打痕。
(4) 适当之齿隙
若为脉动性之转动,则较小之齿隙对噪音之降低有帮助。
一般较均衡性之负荷,齿隙略大对噪音之降低有利。
(5) 较大的咬合率
咬合率越大噪音越小,因此减小压力角或加高齿深均可以增加咬合率。
重叠率加大也可以降低噪音,因此螺旋齿轮比正齿轮噪音小。
(6) 较小的齿轮
采用较小之模数及较小之外径。
(7) 较高之刚性
加宽齿幅,高刚性之形状对噪音之降低有利
加强齿轮箱及轴类之刚性
(8) 采用振动减衰率高之材质
若为轻负荷低回转之齿轮,采用塑胶齿轮是很好的选择,但要注意温度上升问题。
铸铁齿轮比钢齿轮对降低噪音有效。
(9) 适当之润滑
实施充分之润滑
粘度高的润滑油噪音较低。
(10) 低速运转及低负荷
齿轮之转数尽量压低,负荷尽量减轻可减少噪音
 楼主| 发表于 2007-6-9 10:55 | 显示全部楼层

【转帖】

必须对生产的各个环节进行综合治理,才能有效降低齿轮传动的噪声

1     齿轮精度的基本要求

经实践验证,齿轮精度必须控制在GB10995-887~8级,线速度高于20m/s齿轮,齿距极限偏差、齿圈径向跳动公差、齿向公差一定要稳定达到7级精度。在达到7级精度齿轮的情况下,齿部要倒梭,要严防齿根凸台。

2     控制原材料的质量

高质量原材料是生产高质量产品的前提条件,无论通过何种途径,原材料到厂后都要经过严格的化学成分检验、晶粒度测定、纯洁度评定。其目的是及时调整热处理变形,提高齿形加工中的质量。

3     防止热处理变形

齿坯在粗加工后成精锻件,进行正火或调质处理,以达到:(1)软化钢件以便进行切削加工;(2)消除残余应力;(3)细化晶粒,改善组织以提高钢的机械性能;(4)为最终能处理作好组织上的准备。应注意的是,在正火或调质处理中,一定要保持炉膛温度均匀,以及采用工位器具,使工件均匀地加热及冷却,严禁堆放在一起。

4     保证齿坯的精度

按设计要求进行。

5     切齿加工措施
对外购的齿轮刀具必须进行检验,必须达到AA级要求。齿轮刀具刃磨后必须对刀具前刃面径向性、容屑槽的相邻周节差、容屑槽周节的最大累积误差、刀齿前面与内孔轴线平行度进行检验。

6     文明生产

齿轮传动噪声有30%以上的原因来自毛刺、磕碰伤。有的工厂在齿轮箱装配前,去除毛刺及磕碰伤,是一种被动的做法。比较主张以下做法:(1)齿轮轴类零件,滚齿后齿部立即套上专用的塑料保护套后转入下道工序,并带着专用的塑料保护套入库和发货。(2)进行珩齿工艺,降低齿面粗糙度,去除毛刺,并防止磕碰伤,能有效地降低齿轮传动噪声。


  综合所述,要根治齿轮传动噪声,齿轮材料及热处理是要本,齿坯精度是保证,齿轮精度是关键,文明生产是基础。
 楼主| 发表于 2007-6-9 10:57 | 显示全部楼层

【转帖】

共振的定义是两个振动频率相同的物体,当一个发生振动时,引起另一个物体振动的现象。
有两种可能:
一是齿轮啮合的频率发生共振,那么直齿改成斜齿对改变啮合的频率没有任何影响,正确的做法是改变齿数!
另一个是齿轮本身的固有频率发生共振,那么应该改齿轮,比如加厚,或者开孔等。
 楼主| 发表于 2007-6-9 10:58 | 显示全部楼层

【转帖】

各位:
  在本论坛上有不少关于齿轮噪音的分析和控制的文章,由于大家只提出了对齿轮箱噪音的分析!而齿轮箱也分大型的钢铁行业用的还有小的用在直流电机上的微型齿轮箱,由于使用工况不一样,大家最好根据实际使用状况进行分析评估,我的个人意见是:先分析声源,其次分析振动,因为噪音和振动是不分的,我们可以利用B&K来测试噪音和振动,一般来说噪音和振动主要是在高速端(轴承处)或者传动部分中的蜗轮蜗杆处,有时由于轴向力的影响导致电机在轴向进行高速的窜动也会导致哒哒的声音.
 楼主| 发表于 2007-6-9 10:59 | 显示全部楼层

【转帖】

对齿轮副进行单面啮合测试,如果能将传动误差的各次谐波的幅值控制在一定范围内,那么齿轮的噪声可以得到有效的控制。
 楼主| 发表于 2007-6-9 11:09 | 显示全部楼层

【转帖】

齿轮噪音的解决
我设计的塑料齿轮噪音很大,技术参数如下:
齿数=70,模数=1.25,螺旋角=7.125°,压力角=20°;跨齿数=8,公法线长度=28.929,量柱跨距=90.626,量柱=Φ2;
实际测得:公法线长度=28.72,量柱跨距=90.18;
齿形偏瘦,如何修整,先谢谢了!
材料为POM,转速约33转/分钟。
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楼主最好提供中心距和配对齿轮参数。
就你的情况看是你塑料齿轮做模具的时候没有把材料的收缩率考虑进去。
修正你的齿轮模具(重新作过),模具应该根据你材料的收缩率的大小
设计时建议不考虑侧隙,甚至小量过盈,这样你脱模出来的齿形就跟你设计的齿形比较接近。
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蜗杆的轴向模数1.25与法向模数为1.25的斜齿轮啮合上肯定会有误差,将斜齿轮的端面模数选为1.25,有可能会改善。还有一个办法,将蜗杆改为法向模数,重新计算。
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因为结构是通过斜齿轮带动倾斜轴套实现摇摆动作,上坡时斜齿轮受力,下坡时由于惯性斜齿轮与蜗杆碰撞,产生噪音。
另外,请教一下设计塑料模具的朋友斜齿轮齿形部分是怎么加工的,如何考虑收缩率?
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首先必须保证设计是正确的!理论计算应该很简单,比较难的是:
1。是制造测齿轮误差尽量小,POM塑料齿轮特别是大的齿轮,收缩很大,要保证收缩后的齿形、齿距等指标。
2。保证模具对齿轮嵌件有良好的定位精度。
3。考虑热膨胀和吸水对齿轮传动的影响。
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除了确定蜗轮或蜗杆齿形设计是否正确外,以下几点也可能影响声音
1.蜗轮蜗杆中心距
2.蜗轮蜗杆轴是否垂直
3.蜗杆表面粗糙度
另外可以使用润滑剂试试,亦为降低噪音方法之一
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主要要分析,噪音是均匀的,还是异常的。
如果是均匀的,可以考虑通过合理的润滑来解决。
如果是异常噪音,需要考虑精度的影响,包括齿轮精度和齿轮的安装精度。
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齿轮噪音跟一下因素有关:
1、齿形,捏合越好的齿轮配合噪音越小,所以直齿最大……
2、加工精度,精度越高,齿形误差小,传动好,噪音就会降低
3、装配,控制好中心距
4、壳体共振……
5、消音、吸音措施的采取等
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要降低噪音需要一个合适的齿侧间隙。方法有三
1.蜗杆牙形不变,将齿轮齿形的齿侧减薄。
2.齿轮齿形不变,将蜗杆牙齿的牙形减瘦。
3.蜗杆和齿轮齿形都不变,而将安装中心距增加,使啮合时产生齿侧间隙,从而成为分离啮合传动。
齿侧间隙一般取0.2左右。
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其实塑料因为有弹性,在考虑齿侧间隙的时候,调整中心距大0.2mm是最好的,可以达到分离啮合,现在你的齿形偏瘦,就造成了齿侧间隙加大,如果是塑料齿轮的话,可以仅仅以用抛光去掉0.01mm的单边余量。就你上面所说的相差0.2mm。只能重新做镶件啦。
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齿形偏瘦应先考虑设计问题,再考虑塑料收缩率的影响,其次是装配精度,间隙应放大至0.3。
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如果去除齿轮的安装因素,建议从下列方面考虑:1.齿轮的铡隙是否选择合理。2.齿轮本身的加工精度,对于塑料齿轮要控制齿轮的加工变形问题,这个只要测量一下齿轮的公法线变动量就可以发现齿轮在加工后最否存在变形问题。3.对于齿轮的齿形偏瘦问题,可以和配对齿轮一起考虑,如果可能的话可以考虑改变齿轮的压力角,也可以改变齿轮的变位系数(这当然也要和配对齿轮一起做调整)。
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发表于 2007-6-9 11:29 | 显示全部楼层
感谢mrmrw提供这么多详细的资料。

我上面说的是塑胶齿轮,材料pom,壳材料ABS。
我的问题的关键是:牙箱成品为什么有时候比单是马达的时候噪音低?(占的比例10%以内)

这个要从那些方面考虑和解释呢?
 楼主| 发表于 2007-6-9 15:48 | 显示全部楼层

转一本书中对塑料齿轮的论述

转一本书中对塑料齿轮的论述
1.JPG
2.JPG
发表于 2007-6-19 22:49 | 显示全部楼层
有长进,有时把整个齿轮传动部分放进塑胶外壳里,声音共振更大,不知是我齿轮箱没固定好,还是怎么回事?
发表于 2007-8-24 23:05 | 显示全部楼层
如此好贴,怎能不顶。多谢版主
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