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齒輪傳動產生噪聲原因與分析

發布時間:2020-8-7 10:02:06  來源:  作者:

齒輪傳動噪音大是很多朋友一直關注的問題,那麽齒輪噪音的產生主要是由哪些因素造成的呢?本篇文章,小編帶您深入了解齒輪傳動產生噪音的幾大因素。

一、齒輪傳動出現噪聲的原因

一般情況下,導致齒輪傳動產生噪聲有兩方麵的原因:
第一,當齒輪進行齧合的時候,因為齒輪與齒輪相互之間會進行滑動,從而產生一種力,那就是摩擦力,與此同時它的方向也會不斷地發生改變,在碰撞的這一過程當中就會使得齧合衝力出現,這樣就造成了噪聲。以下是兩種具體的表現形式。
01齧合衝擊

      當一對齒輪在進行齧合的時候,輪齒就會受到力,那麽在這一過程中肯定就會使其出現衝擊變形。但是有新的輪齒在進行齧合之後,在一定程度上把以前輪齒齧合載荷降低了,所以受到衝擊而發生變形的那部分齒輪會變回原來的形狀,還給了齒輪體切向加速度。與此同時,由於以前那些輪齒在齧合之後把原來的形狀改變了,造成了新的輪齒在進行齧合時沒有辦法獲得理論齒廓的平滑接觸,這樣就出現了碰撞現象,最終產生了齧合衝力。當齒輪受到了衝擊力的影響之後,肯定會使其產生比如軸向與徑向以及圓周等多種振動,所以出現了噪聲。
02脈動衝擊

      當漸開線齒輪進行傳動的時候,齒輪當中輪齒接觸點通常會在齧合線上按照順序一直進行著運動。經過一係列研究表明,由於齒輪傳動的時候其齧合點的位置在不斷地發生著變化,所以齧合線上齒廓之間進行滑動而產生的速度也會有所區別,齧合開始與結束這兩個點在這當中最大,節圓切點在這當中的滑動速度是零,除此之外,其與滑動速度的大小及方向也會發生變化。因為這些原因的出現,肯定會使得摩擦力也發生變化,從而產生了節線衝力。摩擦力的滑動速度和節線衝力大小之間有著直接密切的聯係。所以說,齒輪摩擦力會隨著齒輪傳動功率的增大而逐漸減弱,而脈動衝擊就會逐漸地增大。輪齒齧合時沒有辦法預防脈動衝擊的出現,脈動衝擊的出現必然會讓齒輪出現振動,從而產生了噪聲。

第二,當齒輪在進行振動的時候,往往對於減速器當中的空氣在一定程度上起到了激勵作用,由於空氣自身能夠膨脹和壓縮,所以當其受到了振動影響之後,自然而然會出現膨脹或者是壓縮這種現象,而且也會產生聲波,形成噪聲。

二、齒輪傳動噪聲分析
      如果想要使得齒輪傳動噪聲有所降低,那麽前提就是需要對其產生噪聲的類別與機理進行詳細的分析。

1、類別
      通常能夠把齒輪傳動噪聲分成兩類,一類是自鳴噪聲,另外一類是加速度噪聲。
      自鳴噪聲,指的就是齒輪輪齒在齧合時由於受到了齧合力的影響,所以就會使得所有部件出現振動,從而形成的聲輻射。
      加速度噪聲,指的就是輪齒齧合過程當中,因為其受到了很大的衝擊之後,不僅會使得加速度產生,而且還擾動了其他不同的介質,從而形成的聲輻射。

2、機理
      從開齒齒輪傳動這一角度來說,從傳動軸與輪體等這些不同的地方產生了自鳴噪聲,從輪齒衝擊這個地方產生了加速度噪聲。站在閉式齒輪傳動這一角度上來講,在齒輪體產生振動,然後對傳動軸進行運用之後,使得支座出現了振動現象,在此基礎上經過齒輪箱箱壁的振動就會產生自鳴噪聲。而加速度噪聲是在對於輪齒箱當中的空氣進行輻射的前提條件下,然後運用齒輪箱進行輻射。從這當中能夠看出,齒輪傳動噪聲的大小除了和輪齒齧合動態激勵之間有著直接密切地聯係之外,與此同時和箱體結構與輪體結構等也有關係。

齒輪傳動產生噪聲的其他原因還有以下幾點:

      第一,齒輪箱和輪係的接觸精度相對來說不是非常高,軸承間隙不是很合理等。
      第二,在進行加工齒輪的時候,齒輪的粗糙度非常大與齒輪形狀之間存在相對來說比較大的誤差等。
      第三,在進行設計齒輪的時候,齒輪箱的結構沒有具備科學合理性與沒有對於齒廓的形狀進行修理或者是修理不是非常嚴格等。
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