直齿锥齿轮传动箱噪音浅析.pdf

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1、第1期汽齿科技2010钲直齿锥齿轮传动箱噪音浅析张叶飞摘要：直齿锥齿轮传动箱的主要噪声源是啮合齿轮，影响它的主要因素有设计参数、制造精度与它的工作条件。由我厂多年生产实践和时间数据可知：传动箱的噪声值随着中心距的增大、转速的升高和传动比的减小而增大、传动箱的工作条件如载荷的变化、润滑荆的种类、传动环节的误差等也都影响着它的噪声值，而传动箱的制造精度(主要是齿轮及箱体的加工精度等)则是决定噪声大小的关键因素。本文重点对影响直齿锥齿轮传动箱噪声的主要原因：齿轮的设计及加工、箱体的加工、装配精度加以阐

2、述，结合自己的学习生产经验提出自己的一点建议。l噪声产生的原理分析传动箱的噪声是由于在它运转过程中箱体内齿轮啮合产生周期性的交变力对轴承，箱体的作用而引起的发生振动。在传动箱工作中，齿轮噪声主要有三种：轮齿啮入撞击、轮齿啮合噪声、轮齿啮出噪声。三处都与齿轮质量有关系，对低精度齿轮，齿轮齿与齿啮入时产生撞击，发出噪音最大。在弹性变形不掩盖精度尺寸偏差范围内。总的趋势是精度越高，噪音越低。但一般测量的精度是静态精度，精度有一定公差，还与安装质量等其它因素影响，传动箱的噪声是由轮齿的啮合表现出来，但是

3、其它很多因素，诸如箱体的加工精度等也都是影响噪声的因素。精度与噪音不成点对应关系，而是区域对关系。2齿轮对噪声的影响2．1齿轮参数对齿轮传动噪声的影响齿轮参数的选择是决定齿轮工作性能和嗓音的首要问题。2．1．1模数和齿数齿轮的模数越大，强度越高，在传动中齿形变形越小。从理论上说，所引起的齿轮角速度会小些，引起的震动和噪声也会小一点，但事实上模数越大，加工误差的绝对值也会增大，在传动中会增大动载荷，增大震动和噪音；同时，由声学理论上来说，旋转体的端面面积越大，相同角速度时产生的噪音也越大。当齿数一

4、定时，增大模数，就增大了端面面积，增大了噪音的发射能力；另一方面，齿轮噪音也与齿轮节圆的线速度有关，线速度越大，运转噪音也越大，相关试验反映，齿轮线速度增加一倍，齿轮噪音就增加6分贝。当模数一定时，减少齿轮的齿数，就减少了噪音，就减少了噪音的辐射面积，同时也减少了齿轮的圆周速度，这些都有利于降低齿轮噪音。但减少齿数受到以下两方面的限制：一是齿数太少，用范成法加工齿轮时会出现根切现象；另一方面，当压力角一定时，主被动的第1期张叶飞：直齿锥齿轮传动箱噪音浅析·25·齿数和太小，会降低重叠系数，影响平

5、稳性和传递载荷的能力综合上述分析，从降低齿轮噪音方面来说，应该在满足强度的前提下，选用较小的模数；在保证单个齿轮不根切，主被动齿轮的接触比在1．75~2．o0的前提下选用较少的齿数，以便得到较小的齿轮直径。另外，在齿轮传动中，要求主被动齿轮的齿数应互为质数，这样可以分散齿接触误差对传动平稳性的影响，在传动中就不会出现某些周期性的重复啮合现象，这就消除了这种误差引起齿轮传动中周期性的强迫震动所引起的噪音。2．1．2齿轮压力角增大压力角，可以提高齿轮的强度，但在主被动齿轮齿数不变时，增大压力角将降低

6、接触比。更重要的是增大压力角，会增大轴承的径向负荷和周的弯曲变形，这将影响主被动齿轮的正常啮合，引起震动和噪音。因此为了提高齿轮的承载能力，采用大的压力角的齿轮是弊大于利。意大利COMER公司齿轮的压力角基本采用22。和22．5。。2．1．3从动轮齿面宽从理论上说，增加齿宽可以提高齿轮的强度和刚度，减少齿轮齿在啮合中的变形。减少噪音。在传动箱运转试验中发现齿宽变化对噪音的影响有限，齿轮噪音几乎没有太大的变化，因此，在设计中一般按Gleason推荐的外锥距的3O％到33％。2．2齿轮加工对传动箱噪

7、声的影响减小与控制齿轮噪声是降低传动箱噪声的根本。为了降低齿轮噪声，不仅需要从结果设计方面考虑，齿轮加工精度也是很重要的一个方面。2．2．I齿侧间隙双曲面齿轮加工具有一定的侧隙量，这个侧隙是根据齿距和工作条件而定的。如果齿侧间隙太小，就会增加齿间润滑油的压力，引起弹性震动，甚至破坏齿面的油膜，还可能引起齿侧的干涉。我们在加工直齿锥齿轮时都会确定齿轮的最小减薄量(根据查圆锥齿轮测量手册而得)来控制齿厚，在滚动检查仪上，在理论安装距下，通过控制小齿轮的齿厚来获得齿侧间隙。在实际生产加工过程中，我们基

8、本上都是使齿侧间隙尽可能大(在公差范围内)，因为考虑到齿侧间隙在安装过程中可以通过调整垫片的厚度来控制。2．2．2齿轮接触精度评定齿轮接触精度的综合指标是接触斑点，接触不好的齿轮其噪声必大。在我们的生产加工过程中，我们严格要求执行齿轮接触斑点检验。现在国内对于直齿锥齿轮的接触区的位置有各种说法，但是我们根据客户的使用情况及要求，我们确定齿轮接触区为节圆靠近小端，具体方法参照内江机床说明书。在直齿锥齿轮切齿后检验接触区时，我们通常会要求实际接触区要较理论接触区更靠近小端，这是因为我们发现按照理论接