孫德龍 金凱旋
摘要:伴隨社會經濟的不斷發(fā)展,人們的生活質量得以明顯提升,而這也就使得人們對于生活環(huán)境提出了更多的要求,因此愈加關注生活中的噪音源頭。機械噪聲的主要來源就是齒輪噪聲,因而,怎樣有效減少減速器的噪聲就成為了機械傳動設備一項需要解決的問題。本文立足筆者工作實踐,重點論述了致使機械傳動中齒輪減速器噪聲產生的因素以及有效的降噪措施,僅供參考。
關鍵詞:齒輪減速器;機械傳動;噪聲
一、前言
現(xiàn)代社會,是一個科技工業(yè)化社會,為了各種各樣的工作得以更高效地完成,在現(xiàn)代社會中機械傳動系統(tǒng)得以愈加廣泛地運用,使得機械傳動系統(tǒng)成為了我們生活中不可或缺的一部分。而在機械傳動系統(tǒng)中,減速器更是不可缺少的一部分,當前齒輪減速器是應用最廣,且對機械傳動系統(tǒng)工作影響最小的,價格實惠、制造方便其最為顯著的優(yōu)勢,因而成為機械傳動系統(tǒng)制造的第一選擇。然而,齒輪減速器的缺點同樣明顯,比如我們本次所探討的噪聲問題。
二、機械傳動中齒輪減速器的噪聲成因
參考現(xiàn)有的相關學術研究,并結合筆者的進一步梳理、總結,認為導致齒輪減速器出現(xiàn)噪聲的因素主要有如下三點:
第一,參數(shù)因素。這主要體現(xiàn)在兩方面,其一,齒輪精度。具有高精度的齒輪在機械傳動過程中能夠運轉得更為平穩(wěn),進而所產生的噪音也較小。然而,現(xiàn)實情況卻是某些時候在設計與加工齒輪的時候,設計者會出于經濟方面的考慮,在基本強度要求得以滿足的前提下,會盡可能地選擇低精度的齒輪等級,過度想要減少成本,而低精度等級的齒輪則很可能出現(xiàn)側隙和噪聲。其二,齒輪寬度。在齒輪傳動設計允許的范圍之內,對被動齒輪齒寬進行適當增加,能夠使接觸面積得以增大,如此一來,既可以提升輪齒傳動的平穩(wěn)性,又可提高齒輪受載能力,進而實現(xiàn)噪聲的極大減少。
第二,精度因素。首先,齒輪的嚙合程度。這是指在實際工作中齒輪能夠達到平穩(wěn)的狀態(tài)。齒輪在轉動一周時,會出現(xiàn)多次的轉角誤差,如此就可能致使出現(xiàn)程度不一的噪聲。其次,齒輪的接觸精度。指的是兩個齒輪之間的接觸點大小,接觸點的不同,在齒輪傳動時候產生的噪聲也有所區(qū)別,如果接觸點較大那么便會產生較小的噪聲,反之則產生較大的噪聲[2]。最后,齒輪的運動精度。齒輪運動時候傳遞的精確性,就是其運動精度,通常而言在齒輪運動一周之后,便會有轉角誤差產生。若是齒間累積的誤差值較大,就會有一些噪聲出現(xiàn),當累積的值不斷增長的時候,就會給齒輪的嚙合度形成影響,導致轉角速度改變,從而增大噪聲。
第三,裝配因素。這也體現(xiàn)在兩個方面,一方面,齒輪軸向裝配間隙不足,齒輪端面和前后端蓋間的滑動接合面,由于在裝配前沒有及時清除掉齒輪所帶有的毛刺,進而運轉時就會損壞到接合面,導致內泄露大,降低輸出流量,給齒輪傳動效率形成影響;另一方面,雜物進入到齒輪箱之后,加劇了輪齒間的磨損,降低了齒輪在轉動過程中的平穩(wěn)度,如此一來,既給齒輪傳動效率形成負面影響,又進一步增大了噪音。
三、機械傳動中齒輪減速器的降噪方法探討
(一)合理優(yōu)化齒輪的參數(shù)
一是,對齒輪的螺旋角進行增大。伴隨螺旋角的持續(xù)變大,也會隨之加大重合度,達到降低噪聲的目的。然而,如果螺旋角過大的話,則反而不能取得理想的降噪效果,甚至比螺旋角較小的時候,有著更大的噪聲。追根究底,在增大螺旋角的時候,安裝與加工的難度都有所增加,進而給實際的重合度形成了影響。二是,增加被動齒輪齒面寬。適當增加齒寬,能夠提高輪齒嚙合度,進而實現(xiàn)輪齒傳動平穩(wěn)性的增強,之所以齒寬變化,會引發(fā)噪聲的變化,是因為能量衰減的不同。所以,齒寬越大就能夠擁有更為良好的衰減性能,有助于降低噪聲。三是,提升齒輪精度。若是把齒輪的傳動等級,從8級改變6級,則可以使齒輪表面的粗糙度減少,進而促使齒輪運轉精度的提升,以達到噪聲降低的目的。
(二)合理控制齒輪的側隙,正確選擇齒面硬度
據(jù)相關實驗結果表明,一般而言模數(shù)齒輪側隙<0.04mm的時候,噪聲比較低。因此,在符合設計允許范圍的情況下,為了盡可能減少噪聲,應合理減小齒輪側隙。與此同時,在精度與材料相同的情況下,硬齒面要比軟齒面大1.5–6DB,使用主動齒輪硬度要比被動齒輪硬度高2–3HBC的時候取C,則能達到噪聲降低的成效。
(三)注重齒輪制造和裝配精度
齒輪的制造精度與裝配精度會給齒輪的嚙合程度形成直接影響,能夠滿足更高的精度要求,則有助于噪聲干擾的改進。若是齒輪裝配沒有到達相關的要求,那么其在傳動過程中所產生的噪聲就會較多,因此,應在轉配之前認真地清洗齒輪的端面,并且采用相同的機床對左右輪齒輪進行加工,如此,更有助于齒輪嚙合度的保障。
(四)改善齒輪潤滑條件
我們知道,潤滑油對于機械有著較大的作用,但是若是潤滑的方式、潤滑油脂種類不合理,也會影響到傳動系統(tǒng)。因此,為了使得機械得到及時、有效的潤滑,就應選用有著較高質量保障的潤滑油,并使用正確的使用方式,從而保證系統(tǒng)噪聲控制在一定等級內,讓機械設備的使用壽命得以延長。值得一提的是,在工作中要注重溫度的變化,以降低噪聲產生的幾率。
(五)合理設計減速箱箱體結構
在設計減速器齒輪箱箱體的時候,箱體結構是否合理,將關系著齒輪傳動箱的密封性,合理的箱體結構齒輪傳動箱的密封性更高,進而降噪效果也更理想?;蚴牵谠O計齒輪的時候,盡量使用閉式結構;在箱體結構處安裝減振裝置;在固定的座體或是支撐上安裝減速器,使用這些方法都可以取得較為理想的降噪效果。另外,若是對減速器噪聲要求較高,可將阻尼材料用于箱體表面,比如泡沫塑料等,以使減速器噪聲得以有效降低。
四、結語
總之,機械傳動中齒輪減速器難免會造成一些噪聲,但若是噪聲較大,則會給工作人員的工作效率即心情狀態(tài)都產生不利影響,甚至會縮短機械傳動裝置的使用壽命。因此,為了延長機械傳動裝置的使用壽命、提高工作人員的工作質量,我們應積極采用可行的措施來改善機械傳動中齒輪減速器所帶來的噪聲問題。
參考文獻
張文靜.工程機械噪聲產生機理和控制方法研究[J].現(xiàn)代制造技術與裝備,2017(5):71–71.
劉培元,徐時賢,賴亮慶.裝載機用齒輪傳動裝置的承載能力研究[J].建筑機械,2017(9).
陳國彥,王海艷.探討在機械傳動中齒輪減速器的降噪問題[J].科技與企業(yè),2016(2):226–226.