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减速机减振降噪方法

减速机技术在近年有了非常大的发展,硬齿面减速机技术的研究和应用让中国的减速机技术提高到了一个新的水平。减速机产生噪音的情况屡见不鲜,那么如何让硬齿面减速机减振降噪?
1、减速机通过齿廓修形,达到齿轮传动过程中的减振降噪,从理论上讲,实际上是减小齿轮的传动误差和啮合刚度变化的幅度,齿廓修形可分为长修形、短修形以及螺旋线方向的修整三种。长修形适用于载荷转速相对恒定的工作条件,而短修形则一般应用于转速变化,从而使工作载荷小于设计载荷的情况,如汽车变速箱系统等。而沿螺旋线方向的修整主要是补偿轴的安装误差以及弯曲变形而导致的偏载和振动。
就轮齿在加工方面来说,通常,增加齿轮的精准加工可以有效的减少在运作的时候出现的振动而发出的噪音。不过一些时候因为滚轮机器与在加工时的精度对齿轮所造成的噪音也是非常重要的,这与精准加工的方式有关系,比如,根据资源分析说明,进行抛光再加工的轮齿出现的噪音比剃齿的噪声要大的多。
进行齿轮设计的过程中,必须要考虑的是在以后的工作中齿轮的动态运作的机能,就噪音在振动时再进行治理是没有办法的。外国在这个问题上做了很多的时间得出了结果,下表1就有多种渐开线轮齿在改进之后的抗噪的能力。
除了这个之外,在一定的条件之下,可以适当的加大螺旋角,这样也能够有效的改善振动。这其中的原因也就是加大了螺旋角,这样轴向负载也更大,契合的长度使得符合程度变小。这种经验是比较足的,例如在国外的某轿车中的圆柱形斜轮齿,这其中的螺旋角的角度超过了三十度。
既然增大螺旋角能增加接触线长度,那么增大齿宽同样能达到增加接触线长度。而事实上,对于不同的齿轮类型,依靠增加齿宽来达到减小振动,其效果有比较明显的差别。例如笔者和其他人的实验结果业已证明,对双圆弧齿轮传动,在轴向重合度一定时,齿宽减小,噪声反而减小,即使轴向重合度减小,随之而来的齿宽减小,在一定范围内噪声也可减小。其原因是:(1)齿宽减小,齿轮质量下降,齿轮共振频率提高,在一般中低转速下,震动量值减小。(2)当重合度一定时,齿宽减小,螺旋角增大,从而可使传动误差减小,这是比较关键的一点。而对于渐开线直齿轮,从理论上讲,齿宽增大,单位齿宽载荷减小,但齿宽增大的同时也增大了对轴的变形和安装误差的敏感程度,极易发生偏载,这需要有比较精确的修形措施来保证。
应该指出的是,上述改进措施联合应用,并不一定能产生良好的减振降噪效果。其原因在于当使用一种改进措施时,随之也会产生新的问题,各改进措施之间互相制约。
从整体上分析,减速机是一个系统,它可分为两个子系统,一是包括齿轮、轴以及轴承在内的轴系系统;二是支撑上述系统的齿轮箱体结构子系统。这两个子系统以轴承为弹性耦合元件组成一个完整的齿轮传动系统。
在减速机传动系统向外辐射的噪声中,大部分是固体声,其中齿轮箱体辐射的噪声占主要成份,因而应用结构动力学的理论和方法来研究改进齿轮箱体结构,以达到减振降噪的目的是非常有意义的。
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