齒輪傳動(dòng)有噪聲是什么原因造成的
齒輪傳動(dòng)有噪聲是什么原因造成的
齒輪傳動(dòng)是利用兩齒輪的輪齒相互嚙合傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)的機(jī)械傳動(dòng)。但是有時(shí)候齒輪傳出噪音，令人擔(dān)憂。下面學(xué)習(xí)啦給大家分析齒輪傳動(dòng)有噪聲的原因，希望能幫到大家。
齒輪傳動(dòng)有噪聲的原因
1.誤差影響
制造過程齒形誤差、齒距誤差、齒向誤差是導(dǎo)致傳動(dòng)噪聲的主要誤差。也是齒輪傳動(dòng)精度難以保證的一個(gè)問題點(diǎn)。
齒形誤差小、齒面粗糙度小的齒輪，在相同試驗(yàn)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(yàn)條件下，其噪聲級(jí)比普通齒輪要小6～12dB。但如果有齒距誤差存在，負(fù)載對(duì)齒輪噪聲的影響將會(huì)減少。
齒向誤差將導(dǎo)致傳動(dòng)功率不是全齒寬傳遞，接觸區(qū)轉(zhuǎn)向齒的這端面或那個(gè)端面，因局部受力增大輪齒撓曲，導(dǎo)致噪聲級(jí)提高。但在高負(fù)載時(shí)，齒變形可以部分彌補(bǔ)齒向誤差。
齒輪噪聲的產(chǎn)生與傳動(dòng)精度有很直接的關(guān)系。
2.裝配同心度和動(dòng)平衡
裝配不同心將導(dǎo)致軸系運(yùn)轉(zhuǎn)的不平衡，且由于齒論嚙合半邊松半邊緊，共同導(dǎo)致噪聲加劇。高精度齒輪傳動(dòng)裝配時(shí)的不平衡將嚴(yán)重影響傳動(dòng)系統(tǒng)精度。
3.齒面硬度
隨著齒輪硬齒面技術(shù)的發(fā)展，其承載能力大、體積小、重量輕、傳動(dòng)精度高等特點(diǎn)使其應(yīng)用領(lǐng)域日趨廣泛。但為獲得硬齒面采用的滲碳淬硬使齒輪產(chǎn)生變形，導(dǎo)致齒輪傳動(dòng)噪聲增大，壽命縮短。為減少噪聲，需對(duì)齒面進(jìn)行精加工。目前除采用傳統(tǒng)的磨齒方法外，又發(fā)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(dòng)輪的齒形都調(diào)小，來減少齒輪嚙入與嚙出沖擊，從而減少齒輪傳動(dòng)噪音。
4.系統(tǒng)指標(biāo)檢定
在裝配前零部件的加工精度及對(duì)零部件的選配方法(完全互換，分組選配，單件選配等)，將會(huì)影響到系統(tǒng)裝配后的精度等級(jí)，其噪聲等級(jí)也在影響范圍之內(nèi)，因此，裝配后對(duì)系統(tǒng)各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行檢定(或標(biāo)定)，對(duì)控制系統(tǒng)噪聲是很關(guān)鍵的。
齒輪傳動(dòng)有噪聲怎么辦
所謂配對(duì)磨削，就是對(duì)相互嚙合的一對(duì)齒輪在用磨齒機(jī)進(jìn)行磨齒過程中，要使齒輪在裝配位置時(shí)的同一側(cè)端面在安裝到磨齒芯軸上時(shí)都朝向同一方向安裝，然后用同一次修整好的砂輪來先后磨削主從動(dòng)齒輪。也就是用同一個(gè)磨削面來磨削一對(duì)嚙合齒輪的嚙合面。配對(duì)磨削后，若砂輪壓力角偏小，則磨出的一對(duì)齒輪的壓力角都偏小，反之亦然。這樣，盡管單個(gè)齒輪的壓力角誤差可能較大，但一對(duì)嚙合齒輪的齒形其壓力角誤差互相補(bǔ)償，齒輪副綜合齒形誤差很小，嚙合狀況改善，噪聲降低。為了使配對(duì)磨削行之有效，需將磨齒分為粗精磨，并且每修磨一次砂輪到再次修磨砂輪這一周期內(nèi)磨削加工的齒輪批量不能太大，以使精磨時(shí)一次修整砂輪后能磨出全部主從動(dòng)齒輪而不致砂輪本身磨損過大，造成齒形變差，磨齒時(shí)，先磨主動(dòng)齒輪，再磨從動(dòng)齒輪，因?yàn)樯拜喴话闶峭鈴教幠p快一些而靠近齒根處磨損相對(duì)慢一些，先加工主動(dòng)輪再加工從動(dòng)輪的結(jié)果是：主動(dòng)輪的壓力角稍小于從動(dòng)輪的壓力角，有利于噪聲的降低。
1.傳動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)部清潔
傳動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)部的清潔是保證齒輪正常運(yùn)轉(zhuǎn)的基本條件，任何雜質(zhì)污物的進(jìn)入都將影響并損傷齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，最終導(dǎo)致噪聲的產(chǎn)生，損壞傳動(dòng)系統(tǒng)。
2.系統(tǒng)正常工作的工作溫度
保證傳動(dòng)系統(tǒng)正常的工作溫度，防止系統(tǒng)因過大的溫升產(chǎn)生變形，導(dǎo)致非正常嚙合，可以防止噪聲的增大。
3.及時(shí)的潤(rùn)滑和正確使用油品
不認(rèn)真的潤(rùn)滑和錯(cuò)誤的使用潤(rùn)滑油脂都將對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生不可估量的損害。保證系統(tǒng)得到及時(shí)正確的潤(rùn)滑，可使系統(tǒng)保持在一定的噪聲等級(jí)范圍內(nèi)，延緩劣化趨勢(shì)。高速運(yùn)轉(zhuǎn)的齒輪，齒面摩擦?xí)a(chǎn)生大量的熱能，潤(rùn)滑不當(dāng)，將會(huì)導(dǎo)致輪齒的損傷，影響精度，噪聲亦會(huì)增大。設(shè)計(jì)時(shí)要求齒輪副有適當(dāng)?shù)拈g隙(嚙合輪齒的非工作面間的間隙，以補(bǔ)償熱變形與貯存潤(rùn)滑油脂)。對(duì)潤(rùn)滑油脂的正確使用和選擇，可保證系統(tǒng)安全有效運(yùn)行，穩(wěn)定噪聲等級(jí)。
4.對(duì)齒輪運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的正確使用
按照系統(tǒng)正常操作順序使用它，可以最大限度地避免系統(tǒng)的損傷及損壞，保證穩(wěn)定的噪聲等級(jí)。在系統(tǒng)的正常負(fù)載范圍使用系統(tǒng)，因?yàn)辇X輪傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)噪聲隨負(fù)載的增加而增大。
5.定期維護(hù)與保養(yǎng)
定期的維護(hù)保養(yǎng)(換油，更換已磨損零部件，緊固件松動(dòng)部件，清除系統(tǒng)內(nèi)部雜物，調(diào)整各部間隙至標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值，檢定各項(xiàng)幾何精度等。)可以提高系統(tǒng)抵抗噪聲等級(jí)劣化能力，維持系統(tǒng)狀態(tài)穩(wěn)定。
齒輪的結(jié)構(gòu)
一般有輪齒、齒槽、端面、法面、齒頂圓、齒根圓、基圓、分度圓。
輪齒
簡(jiǎn)稱齒，是齒輪上每一個(gè)用于嚙合的凸起部分，這些凸起部分一般呈輻射狀排列，配對(duì)齒輪上的輪齒互相接觸，可使齒輪持續(xù)嚙合運(yùn)轉(zhuǎn)。
齒槽
是齒輪上兩相鄰輪齒之間的空間;端面是圓柱齒輪或圓柱蝸桿上，垂直于齒輪或蝸桿軸線的平面。
端面
是齒輪兩端的平面。
法面
指的是垂直于輪齒齒線的平面。
齒頂圓
是指齒頂端所在的圓。
齒根圓
是指槽底所在的圓。
基圓
形成漸開線的發(fā)生線作純滾動(dòng)的圓。
分度圓
是在端面內(nèi)計(jì)算齒輪幾何尺寸的基準(zhǔn)圓。
齒輪的類型
齒輪可按齒形、齒輪外形、齒線形狀、輪齒所在的表面和制造方法等分類。
齒輪的齒形包括齒廓曲線、壓力角、齒高和變位。漸開線齒輪比較容易制造，因此現(xiàn)代使用的齒輪中，漸開線齒輪占絕對(duì)多數(shù)，而擺線齒輪和圓弧齒輪應(yīng)用較少。
在壓力角方面，小壓力角齒輪的承載能力較小;而大壓力角齒輪，雖然承載能力較高，但在傳遞轉(zhuǎn)矩相同的情況下軸承的負(fù)荷增大，因此僅用于特殊情況。而齒輪的齒高已標(biāo)準(zhǔn)化，一般均采用標(biāo)準(zhǔn)齒高。變位齒輪的優(yōu)點(diǎn)較多，已遍及各類機(jī)械設(shè)備中。
另外，齒輪還可按其外形分為圓柱齒輪、錐齒輪、非圓齒輪、齒條、蝸桿蝸輪;按齒線形狀分為直齒輪、斜齒輪、人字齒輪、曲線齒輪;按輪齒所在的表面分為外齒輪、內(nèi)齒輪;按制造方法可分為鑄造齒輪、切制齒輪、軋制齒輪、燒結(jié)齒輪等。
齒輪的制造材料和熱處理過程對(duì)齒輪的承載能力和尺寸重量有很大的影響。20世紀(jì)50年代前，齒輪多用碳鋼，60年代改用合金鋼，而70年代多用表面硬化鋼。按硬度，齒面可區(qū)分為軟齒面和硬齒面兩種。
軟齒面的齒輪承載能力較低，但制造比較容易，跑合性好，多用于傳動(dòng)尺寸和重量無嚴(yán)格限制，以及小量生產(chǎn)的一般機(jī)械中。因?yàn)榕鋵?duì)的齒輪中，小輪負(fù)擔(dān)較重，因此為使大小齒輪工作壽命大致相等，小輪齒面硬度一般要比大輪的高。
硬齒面齒輪的承載能力高，它是在齒輪精切之后，再進(jìn)行淬火、表面淬火或滲碳淬火處理，以提高硬度。但在熱處理中，齒輪不可避免地會(huì)產(chǎn)生變形，因此在熱處理之后須進(jìn)行磨削、研磨或精切，以消除因變形產(chǎn)生的誤差，提高齒輪的精度。