擺線針輪減速機傳動中的降噪問題
發布于：2020-10-21 09:34:55 點擊量：
在減速機的設計中，齒輪傳動作為主要的動力傳遞和減速裝置，已廣泛用于機械工業領域。但是，隨著對齒輪箱噪聲控制的需求不斷增加，齒輪傳動噪聲控制已成為現代減速機設計和制造中生產質量控制的重要組成部分。通過分析齒輪傳動中產生噪聲的機理，研究了機械傳動中擺線針輪減速機產生噪聲的原因，然后根據產生噪聲的原因提出了相應的降噪措施和處理方法，從而降低了噪聲。科學的理論基礎。
在工業機械的設計中，齒輪傳動是擺線針輪減速機的主要部分，也是系統動力傳遞的主要形式，因此齒輪作為機械傳動的主要作用，在整個機械系統中起著重要的作用。齒輪傳動性能的評估只集中在傳動效率，平穩性，可靠性等方面，而忽略了齒輪傳動噪聲的問題。隨著機械設備性能質量要求的提高，對工作環境的要求也越來越高，這使得減速機的齒輪傳動噪聲問題突出，成為機械傳動中需要解決的問題。
1.齒輪傳動中產生噪音。
1.1系統驅動器錯誤。
在齒輪傳動中，整個機械系統的組成往往更為復雜，整個齒輪箱作為一個復雜的傳動系統，在力的轉化過程中，會產生多達數十種固有頻率，因此振動形式是多種多樣的。在物理學中，我們知道聲音是由振動產生的，而振動是由任何系統驅動器產生的。在系統傳輸中，振動是由系統錯誤引起的，這是振動的主要原因。
1.2齒輪傳動錯誤。
齒輪傳動中產生噪音的主要原因是逐漸斷開管路的誤差或齒輪之間相鄰螺距的誤差。齒輪傳動中的振動幅度和振動頻率是衡量齒輪噪聲大小的主要指標，在噪聲研究中具有重要意義。但是，齒輪系統的機械響應實際上非常復雜，因此可以通過調節勵磁來改變系統的固有頻率。總之，齒輪驅動誤差是作用在齒輪和整個系統上并引起它們響應的擾動因素，從而導致噪聲通過空氣向外傳播。
2.分析擺線針輪減速機機械驅動中的噪聲原因。
2.1參數因素。
（1）齒輪精度。齒輪精度是衡量其設計和加工質量的重要指標，高精度齒輪在機械傳動過程中運轉平穩，產生的噪音較小。但是，在實際的齒設計和加工中，出于經濟原因，為了降低成本，設計人員經常會滿足基本強度的要求，選擇低精度齒輪等級的下限，因此忽略了精度等級，低精度齒輪噪音和側隙是主要因素，導致噪音增加。
（2）齒輪寬度。在齒輪傳動裝置允許的設計范圍內，盡可能增加磨邊齒輪齒的寬度，這樣可以增加接觸面積，不僅可以提高齒輪負荷能力，而且可以提高齒輪齒傳動的平整度，減少振動，達到減少噪音的目的。
（3）螺距和壓力角。在適當的范圍內減小螺距可增加嚙合的齒數，并增加齒的重新嚙合，從而減少嚙合齒輪的偏轉，提高傳動效率并減少噪音的產生。另外，較小的壓力角可使齒輪的接觸角和側向再集成度增加，從而使傳動穩定，降低噪音，提高傳動精度。
2.2精度系數。
（1）嚙合平滑度精度。齒輪的工作平穩度精度是指齒輪傳動中齒輪瞬時速比的變化要求。一周的齒輪旋轉過程中會多次發生轉角錯誤，并且在齒輪嚙合期間瞬時傳動比的變化會導致齒輪產生多種沖擊并形成振動，從而導致齒輪在傳動過程中產生噪音。
（2）齒輪接觸精度。齒輪接觸斑點的大小是評估齒輪接觸精度的主要指標，接觸點太小將不可避免地引起齒輪傳動噪聲的增加。齒輪接觸精度低是由于齒的方向誤差影響齒的側向接觸面積，而齒輪齒基接頭的偏差和輪廓誤差將影響齒的側向接觸面積。
（3）齒輪運動精度。齒輪的運動精度主要表示運動傳遞的精度，即齒輪嚙合后的角度誤差的大極限。齒輪旋轉一周后，齒輪環徑向跳動的累積齒間誤差會產生低頻噪音，尤其是當齒間累積誤差逐漸增大時，這會在齒輪嚙合時產生影響，從而導致變速在轉角速度上，導致噪聲顯著增加。
2.3裝配系數。
（1）齒輪軸向組裝間隙太小。如果齒輪在組裝前沒有及時清除毛刺，則會在嚙合期間損壞齒輪端面與前后蓋之間的接合面，從而降低齒輪的運動精度和噪音。
（2）雜項影響。齒輪箱由于雜物的進入，導致齒間磨損增加，齒輪在旋轉過程中的光滑度降低，不僅降低了齒輪傳動的效率，而且使噪音增大。
機械傳動中擺線針輪減速機的降噪措施。
3.1齒輪參數經過合理優化。
（1）適當增大主動齒輪的螺旋角。因為當螺旋角增加時，齒輪重新裝配增加，這大大降低了噪音。然后，當螺旋角太大時，會導致齒輪加工和安裝操作性差，對安裝精度的要求很高，如果不能達到精度，則會使實際的重新嚙合度變小，其噪音減小效果比螺旋角較小時差，因此請選擇適當的螺旋角。
（2）增加邊緣齒輪的寬度。適當增加牙齒的寬度將增加牙齒的嚙齒動物，從而增強牙齒驅動器的平滑度。因此，齒輪的齒寬越大，其平滑度越好，降噪效果越好。
（3）提高齒輪精度。齒輪精度的提高將大大改善齒表面的粗糙度，從而提高齒輪的運動精度并有效地降低噪音。
3.2合理選擇齒面硬度，齒輪側隙通過實驗可以得出結論：通常模塊的齒輪側隙小于0.04mm，噪音低。因此，在設計中適當減小齒輪側間隙可以降低噪音。另外，在相同材料和精度的情況下，軟齒面比硬齒面噪聲小1.5-6dB，當主動齒輪硬度比磨邊齒輪硬度高2-3HBC時采用C，可以有效降低噪聲。
3.3側面的特殊處理如果齒輪強度設計允許，則可以使用高阻尼鑄鐵或某些非金屬材料進行齒輪加工，或者可以通過在側面涂以非金屬材料進行處理。因為選擇具有良好塑性和韌性的材料可以減少齒輪嚙合力和物線的沖擊，所以通過減少振動和沖擊的方法，可以有效地降低噪音。
3.4改善齒輪的潤滑條件齒輪的潤滑是根據齒輪的圓周速度來選擇合適的潤滑方法和潤滑劑，從而可以有效地降低噪音。因此，要根據減速機和工況的不同來選擇合適的潤滑方式和潤滑劑。另外，對于在高溫下運行的減速機，僅通過油箱的潤滑將無法滿足保濕和要求，因此要結合循環油潤滑和其他潤滑方式。
3.5齒輪箱結構的合理設計在齒輪箱的齒輪箱設計過程中，合理的齒輪箱結構可以增加齒輪箱的密封性，具有良好的降噪效果。因此，齒輪設計成盡可能封閉的結構，在組合箱體安裝減震裝置的同時，將減速機安裝在固定的座椅或支架上，使用這些方法可以有效地降低噪音。另外，在對減速機的噪音要求高的情況下，可以在箱體的表面上設置諸如泡沫的阻尼材料層，以減小減速機的噪音。
本文通過研究傳動噪聲產生的運動，分析了減速機齒輪傳動過程中的噪聲產生原因，并提出了相應的降噪方法。但是，隨著人們生活水平的提高和對噪聲控制的要求不斷提高，對減速機降噪的研究需要進一步深化，以找到更有效的降噪方法。
1.齒輪傳動中產生噪音。
1.1系統驅動器錯誤。
在齒輪傳動中，整個機械系統的組成往往更為復雜，整個齒輪箱作為一個復雜的傳動系統，在力的轉化過程中，會產生多達數十種固有頻率，因此振動形式是多種多樣的。在物理學中，我們知道聲音是由振動產生的，而振動是由任何系統驅動器產生的。在系統傳輸中，振動是由系統錯誤引起的，這是振動的主要原因。
1.2齒輪傳動錯誤。
齒輪傳動中產生噪音的主要原因是逐漸斷開管路的誤差或齒輪之間相鄰螺距的誤差。齒輪傳動中的振動幅度和振動頻率是衡量齒輪噪聲大小的主要指標，在噪聲研究中具有重要意義。但是，齒輪系統的機械響應實際上非常復雜，因此可以通過調節勵磁來改變系統的固有頻率。總之，齒輪驅動誤差是作用在齒輪和整個系統上并引起它們響應的擾動因素，從而導致噪聲通過空氣向外傳播。
2.分析擺線針輪減速機機械驅動中的噪聲原因。
2.1參數因素。
（1）齒輪精度。齒輪精度是衡量其設計和加工質量的重要指標，高精度齒輪在機械傳動過程中運轉平穩，產生的噪音較小。但是，在實際的齒設計和加工中，出于經濟原因，為了降低成本，設計人員經常會滿足基本強度的要求，選擇低精度齒輪等級的下限，因此忽略了精度等級，低精度齒輪噪音和側隙是主要因素，導致噪音增加。
（2）齒輪寬度。在齒輪傳動裝置允許的設計范圍內，盡可能增加磨邊齒輪齒的寬度，這樣可以增加接觸面積，不僅可以提高齒輪負荷能力，而且可以提高齒輪齒傳動的平整度，減少振動，達到減少噪音的目的。
（3）螺距和壓力角。在適當的范圍內減小螺距可增加嚙合的齒數，并增加齒的重新嚙合，從而減少嚙合齒輪的偏轉，提高傳動效率并減少噪音的產生。另外，較小的壓力角可使齒輪的接觸角和側向再集成度增加，從而使傳動穩定，降低噪音，提高傳動精度。
2.2精度系數。
（1）嚙合平滑度精度。齒輪的工作平穩度精度是指齒輪傳動中齒輪瞬時速比的變化要求。一周的齒輪旋轉過程中會多次發生轉角錯誤，并且在齒輪嚙合期間瞬時傳動比的變化會導致齒輪產生多種沖擊并形成振動，從而導致齒輪在傳動過程中產生噪音。
（2）齒輪接觸精度。齒輪接觸斑點的大小是評估齒輪接觸精度的主要指標，接觸點太小將不可避免地引起齒輪傳動噪聲的增加。齒輪接觸精度低是由于齒的方向誤差影響齒的側向接觸面積，而齒輪齒基接頭的偏差和輪廓誤差將影響齒的側向接觸面積。
（3）齒輪運動精度。齒輪的運動精度主要表示運動傳遞的精度，即齒輪嚙合后的角度誤差的大極限。齒輪旋轉一周后，齒輪環徑向跳動的累積齒間誤差會產生低頻噪音，尤其是當齒間累積誤差逐漸增大時，這會在齒輪嚙合時產生影響，從而導致變速在轉角速度上，導致噪聲顯著增加。
2.3裝配系數。
（1）齒輪軸向組裝間隙太小。如果齒輪在組裝前沒有及時清除毛刺，則會在嚙合期間損壞齒輪端面與前后蓋之間的接合面，從而降低齒輪的運動精度和噪音。
（2）雜項影響。齒輪箱由于雜物的進入，導致齒間磨損增加，齒輪在旋轉過程中的光滑度降低，不僅降低了齒輪傳動的效率，而且使噪音增大。
機械傳動中擺線針輪減速機的降噪措施。
3.1齒輪參數經過合理優化。
（1）適當增大主動齒輪的螺旋角。因為當螺旋角增加時，齒輪重新裝配增加，這大大降低了噪音。然后，當螺旋角太大時，會導致齒輪加工和安裝操作性差，對安裝精度的要求很高，如果不能達到精度，則會使實際的重新嚙合度變小，其噪音減小效果比螺旋角較小時差，因此請選擇適當的螺旋角。
（2）增加邊緣齒輪的寬度。適當增加牙齒的寬度將增加牙齒的嚙齒動物，從而增強牙齒驅動器的平滑度。因此，齒輪的齒寬越大，其平滑度越好，降噪效果越好。
（3）提高齒輪精度。齒輪精度的提高將大大改善齒表面的粗糙度，從而提高齒輪的運動精度并有效地降低噪音。
3.2合理選擇齒面硬度，齒輪側隙通過實驗可以得出結論：通常模塊的齒輪側隙小于0.04mm，噪音低。因此，在設計中適當減小齒輪側間隙可以降低噪音。另外，在相同材料和精度的情況下，軟齒面比硬齒面噪聲小1.5-6dB，當主動齒輪硬度比磨邊齒輪硬度高2-3HBC時采用C，可以有效降低噪聲。
3.3側面的特殊處理如果齒輪強度設計允許，則可以使用高阻尼鑄鐵或某些非金屬材料進行齒輪加工，或者可以通過在側面涂以非金屬材料進行處理。因為選擇具有良好塑性和韌性的材料可以減少齒輪嚙合力和物線的沖擊，所以通過減少振動和沖擊的方法，可以有效地降低噪音。
3.4改善齒輪的潤滑條件齒輪的潤滑是根據齒輪的圓周速度來選擇合適的潤滑方法和潤滑劑，從而可以有效地降低噪音。因此，要根據減速機和工況的不同來選擇合適的潤滑方式和潤滑劑。另外，對于在高溫下運行的減速機，僅通過油箱的潤滑將無法滿足保濕和要求，因此要結合循環油潤滑和其他潤滑方式。
3.5齒輪箱結構的合理設計在齒輪箱的齒輪箱設計過程中，合理的齒輪箱結構可以增加齒輪箱的密封性，具有良好的降噪效果。因此，齒輪設計成盡可能封閉的結構，在組合箱體安裝減震裝置的同時，將減速機安裝在固定的座椅或支架上，使用這些方法可以有效地降低噪音。另外，在對減速機的噪音要求高的情況下，可以在箱體的表面上設置諸如泡沫的阻尼材料層，以減小減速機的噪音。
本文通過研究傳動噪聲產生的運動，分析了減速機齒輪傳動過程中的噪聲產生原因，并提出了相應的降噪方法。但是，隨著人們生活水平的提高和對噪聲控制的要求不斷提高，對減速機降噪的研究需要進一步深化，以找到更有效的降噪方法。
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