傳動的降噪措施
1 、齒輪減速機(jī)齒輪的類型選擇與材料:直齒輪的主要缺點在于它們會產(chǎn)生振動,不論是由于設(shè)計,制造或形變等方面的原因。在同一時刻沿整個齒面上可能發(fā)生漸開線外形的一些變化,這將導(dǎo)致每齒一次的有規(guī)律的激勵,由此產(chǎn)生的振動既在齒輪上產(chǎn)生沖擊載荷,又引起噪聲。而斜齒輪的嚙合點是在漸開線齒廓的不同位置,從而產(chǎn)生了一個補(bǔ)償齒輪誤差的作用。因此斜齒輪的噪聲要比直齒輪低,有時可低大約12dB.

齒輪減速機(jī)齒輪材料也是一個影響噪聲的因素,一般來說,用低彈性模量的材料制造齒輪,可使噪聲降低。塑料的彈性模量較小,約為3. 0N/ m m3,約為鋼的1. 5%.在齒寬不變的情況下,塑料齒輪可以減小嚙合剛度70倍,模壓加工與切削加工的塑料齒輪都是很精確的。即使取其誤差為鋼齒輪的2. 5倍,其噪聲仍可降低30dB.并且塑料齒輪比同樣的鋼齒輪價廉,所以對輕載齒輪傳動來說,它是很經(jīng)濟(jì)的。家用設(shè)備常在高速電動機(jī)( 20000轉(zhuǎn)/ min)軸上使用塑料齒輪,在低速輸出軸上使用鋼齒輪。使用衰減性能好的材料制造齒輪也可使噪聲降低,鑄鐵的衰減性能比鋼的好6- 10倍,而運(yùn)轉(zhuǎn)時,鑄鐵齒輪的噪聲要比同條件下的鋼齒輪低3 dB左右。但是衰減性能好的材料其強(qiáng)度均不高,因而使用復(fù)合齒輪這種形式可以解決這個問題,例如,若齒圈用鋼質(zhì)材料,幅板用鑄鐵材料,經(jīng)熱壓制成復(fù)合齒輪,其噪聲接近于全鑄鐵齒輪。它的優(yōu)點在于:既有良好的齒強(qiáng)度,又有良好的衰減性能,同時由于齒圈與幅板分離,其界面間的摩擦阻尼可減小動態(tài)嚙合激勵的傳遞,因而也可起到降低噪聲的作用。
2齒輪減速機(jī)齒頂修緣,減少基節(jié)誤差若齒輪設(shè)計的重合度大于1,嚙合將出現(xiàn)下列情況 :第一對齒和第二對齒同時嚙合,接觸B 1, D兩點,隨著主動輪順時針方向旋轉(zhuǎn),該兩對齒的接觸點將移到C,B2兩點,繼續(xù)旋轉(zhuǎn),第一對齒脫離,只有第二對齒繼續(xù)沿著N 1N2嚙合運(yùn)動,而當(dāng)?shù)诙䦟X的嚙合運(yùn)動到達(dá)C點時,第三對齒才進(jìn)人B1點開始接觸。因此DC段為單齒嚙合區(qū), B 1D, CB2為雙齒嚙合區(qū)。
從理論上講,若從動輪不修緣,主動輪在C點以上可以修緣(注:所謂C點以上是指從齒輪齒根向齒頂?shù)姆较颍?/span> ;或者主動輪不修緣,從動輪在D點以上修緣,都不會影響嚙合。由此可知,重合度大, DB2, B1 C段大, DC段短,其修緣長度要長些;反之應(yīng)短些。
上面所說的C, D點以上可以修緣,只是針對理論上一對齒接觸情況而言,但實際上,由于各種因素的影響,修緣長度應(yīng)大大減少,否則將會降低設(shè)計的重合度系數(shù),使齒輪不能正常傳動。
修緣的作用在于:其一,可以改變原來一對齒輪在基節(jié)上的相對誤差。其二,避免了從動輪齒頂尖與主動輪齒根的刮擦,從而實現(xiàn)了降噪。
3齒輪減速機(jī)選擇合理的重合度系數(shù),提高齒輪載荷的均勻性
據(jù)機(jī)械原理可知,齒輪的重合度系數(shù)計算公式為:
< Z 1( tana a 1 - t ana') + Z 2( tana a2 - tana') > / 2式中: Z1, Z2分別為兩齒輪的齒數(shù); a a1, a a2分別為兩齒輪的齒頂圓壓力角; a′為兩齒輪的嚙合角。