齿轮噪声

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有效降低齿轮传动的噪声的措施

有效降低齿轮传动的噪声的措施

有效降低齿轮传动的噪声的措施前言齿轮传动是机械传动中最常见的一种,用于传递动力和扭矩。

在使用过程中,不可避免地会产生噪声,这不仅影响了传动的使用效果,还可能对人们的健康产生负面影响。

因此,有效降低齿轮传动的噪声是非常重要的。

下面将介绍几种有效降低齿轮传动噪声的措施。

减小齿轮传动的转速和负载一般情况下,齿轮传动的噪声与转速和负载密切相关。

因此,减小齿轮传动的转速和负载是有效降低噪声的措施之一。

对于减小转速,可以通过调整齿轮传动的传动比,或者增加中间轴的数量来实现。

对于减小负载,可以通过优化机械结构,增加支撑点和轴承等方式来实现。

优化齿轮轮廓设计齿轮轮廓设计的合理性对于齿轮传动的噪声影响很大。

优化齿轮的轮廓设计可以有效地降低噪声。

一般而言,采用平曲线齿轮可有效降低噪声。

通常,在齿轮轮廓设计中,可以采用正弦曲线来描述齿形。

正弦曲线齿轮能够减小齿轮磨损,延长齿轮寿命,并且具有更好的噪声特性。

此外,使用斜齿轮也可以有效降低噪声。

由于斜齿轮每齿接触面积较小,可以更好地减小接触瞬间的冲击,因此可以同时降低噪声和磨损。

加强齿轮的润滑适当的润滑可以降低齿轮传动的噪声。

一方面,润滑能够减少齿轮的磨损,减少齿面接触的冲击力,降低噪声。

另一方面,润滑油本身就具有吸音的效果,也能够减少噪声。

因此,在齿轮传动中,应根据实际使用情况选择适当的润滑方式和润滑油,以确保润滑的充分性和有效性。

采用吸音材料在机械传动中,很多机器组件都是由金属材料制成的,这种金属材料往往会产生很多噪声。

因此,采用吸音材料对于减小噪声也是非常有效的。

吸音材料可以分为吸声材料和隔音材料。

吸声材料可以将声波吸收并转化为热能,特别适用于高频声波的吸收。

而隔音材料则可以阻止声波的传播,特别适用于低频声波的隔离。

在机械传动中,可以采用吸声材料来覆盖齿轮和其他噪声源,也可以采用隔音材料来包裹机器,以防止噪声扩散。

结语以上就是有效降低齿轮传动噪声的一些措施。

这些措施可以单独使用,也可以相互配合,以达到尽可能降低齿轮传动噪声的效果。

齿轮噪音大的原因和解决方法

齿轮噪音大的原因和解决方法

齿轮噪音大的原因和解决方法The document was finally revised on 2021齿轮噪音大的原因和解决方法(一)塑胶齿轮侧间隙取时的噪音最小;齿轮配合一般一硬一软,POM的应配尼龙的,一来不会粘合,也可以补偿误差;对于POM齿轮,噪声大,可以在POM料里加点尼龙,然后在用塑料齿轮脂加在其上,噪声要大大的降低,当然POM的齿轮一定要开模做。

(二)可能是速度太快或配合不好。

赛钢料耐磨,排除结构问题,噪音仍然是它比较突出的缺点,如果改用尼龙料会好些有以下可能:1:齿轮与轴的配合间隙过大,产生窜动;2:齿轮组中心距过大或过小,一般装配后,齿间应有10到15丝的空隙;齿轮噪音与齿轮的渐开线啮合有关(三)对于玩具牙箱,噪音是个大问题:1。

噪音源:噪声与速度成平方比,所以噪声都在高速级,一般只要解决了高速级的噪声,整体的噪声就解决了2。

中心距过小,有磨的声音,电流较大。

中心距过大,有碰的声音。

小模数齿轮中心距的经验值:a=m(z1+z2)/2+3.中心孔:有无孔斜,有无喇叭孔,孔与齿的同心度4。

齿形:齿形有无偏胖5。

润滑油:不但齿上要加润滑油,孔与轴上也要加润滑油6。

设计时注意齿轮箱要全封闭起来,可以大大的降低噪声听声音时可把电压调低,速度变慢来听,可以发现有无周期性的声音(四)总结以下几点降低噪音的方法,供大家参考。

1、蜗轮、蜗杆不能用同一种材料。

2、直接注塑的蜗轮、蜗杆,齿形精度很难控制,造成齿形厚薄不均,可以改成先注塑毛胚,再机加工,以保证精度。

3、保证中心距,不能忽大忽小,一般是上偏差~~,不能走下偏差,否则会卡死,阻力聚增。

4、保证蜗杆不串轴。

5、保证齿形精度。

6、保证轴向跳动不能大。

旋转机械的噪声控制技术

旋转机械的噪声控制技术

旋转机械的噪声控制技术旋转机械的噪声控制技术随着工业化的发展和技术的进步,旋转机械在工业生产中扮演着重要的角色。

然而,旋转机械在运行过程中产生的噪音常常成为工作环境中的一个重要问题。

噪音不仅会影响工人的健康和工作效率,还可能对周围环境和生态系统造成负面影响。

因此,控制旋转机械的噪音成为一个紧迫的任务。

首先,了解噪音的来源是控制噪音的关键。

旋转机械的噪音主要来源于以下几个方面:机械振动、流体噪声、齿轮传动噪声和电机噪声。

机械振动是由旋转机械的旋转部件产生的,其振动会通过机械结构传导并产生噪音。

流体噪声是由流体介质在旋转机械内部流动时产生的,如风扇、涡轮机等。

齿轮传动噪声是由齿轮的啮合和运动产生的,它们会产生连续的噪音。

电机噪声是由电机的工作过程中产生的,如电机的电磁振动和电磁干扰等。

针对不同的噪音来源,可以采取不同的控制措施。

对于机械振动噪音,可以通过改进机械结构和减少不平衡以减少振动。

采用减振材料和减振装置可以有效降低振动传导和减少噪音。

对于流体噪声,可以通过改变流体介质的流动方式和减少涡流等措施来降低噪音。

对于齿轮传动噪音,可以通过优化齿轮设计、采用高精度齿轮和减振降噪材料来减少噪音。

对于电机噪声,可以通过改进电机的绝缘和减少电磁干扰等措施来降低噪音。

此外,在设计旋转机械时,也可以采用一些先进的技术来控制噪音。

例如,采用声学设计原理对旋转机械进行声学仿真和优化,通过改变机械结构和材料来降低噪音水平。

同时,可以采用智能控制技术和自适应控制算法来实时监测和调节旋转机械的运行状态,从而减少噪音的产生。

综上所述,旋转机械的噪声控制技术是一个复杂的系统工程,需要综合考虑机械结构、材料、流体力学、声学等多个因素。

通过合理的设计和优化,采用有效的控制措施,可以有效降低旋转机械的噪音水平,提高工作环境的质量和工作效率。

同时,也需要不断研发和创新,探索更加先进的噪音控制技术,为工业生产和环境保护做出更大的贡献。

如何降低齿轮传动噪音

如何降低齿轮传动噪音

如何降低齿轮传动噪音啮合的齿轮对或齿轮组在传动时,由于相互的碰撞或摩擦激起齿轮体振动而辐射出来的噪声。

齿轮噪音形成的原因有许多。

一、齿轮传动系统的噪声分析为从设计角度出发降低齿轮传动系统的噪声,我们就应首先来分析一下齿轮系统噪声的种类和发生机理。

在齿轮系统中,根据机构的不同,噪声可分为加速噪声和自振噪声。

一方面,当轮齿啮合时,由于受到冲击,齿轮会产生很大的加速度,引起周围介质的扰动。

这种干扰产生的声辐射称为齿轮的加速噪声。

另一方面,在齿轮动态啮合力的作用下,系统的各个部分都会产生振动。

这些振动产生的声辐射称为自振铃噪声。

对于开式齿轮传动,加速度噪声由轮齿冲击处直接辐射出来,自鸣噪声则由轮体、传动轴等处辐射出来。

对于闭式齿轮传动,加速度噪声先辐射到齿轮箱内的空气和润滑油中,再通过齿轮箱辐射出来。

自鸣噪声则由齿轮体的振动通过传动轴引起支座振动,从而通过齿轮箱箱壁的振动而辐射出来。

一般说来,自鸣噪声是闭式齿轮传动的主要声源。

因此,齿轮系统的噪声强度不仅与轮齿啮合的动态激励力有关,而且还与轮体、传动轴.轴承及箱体等的结构形式、动态特性以及动态啮合力在它们之间的传递特性有关。

一般来说,齿轮系统的噪声主要由以下几个方面引起:1)齿轮设计方面。

参数选择不当,重合度过小,齿廓修形不当或没有修形,齿轮箱结构不合理等。

在齿轮加工方面,节距误差和齿形误差过大,齿侧间隙过大,表面粗糙度过大。

2)齿轮系及齿轮箱方面。

装配偏心,接触精度低,轴的平行度差,轴,轴承、支承的刚度不足,轴轴承回转精度不高,间隙不合适。

3)其他方面输入扭矩。

负载扭矩的波动,轴系的扭振,电动机及其它传动副的平衡情况等。

二、改善齿轮噪声的方案基于降低能耗和保护环境的理念,美国micava国际公司作为一个国际性的平台和载体在与世界上众多国家的优秀机构进行着卓有成效的合作同时,经过多年的努力和不断的探索,成功引进了世界先进的麦特雷blu-goo超级润滑剂,它是一种极好的齿轮箱添加剂,可以在部件上形成一种惰性材料薄膜,从而降低摩擦、齿轮噪音以及泄露。

降低齿轮噪声的措施都有哪些?

降低齿轮噪声的措施都有哪些?

齿轮噪声产生机理1啮合齿轮节点的脉动冲击一对渐开线齿轮在传动过程中,各对齿轮的接触点所走的轨迹始终在啮合线上连续地依次运转,如图1所示。

图1中,轮O1为主动齿轮,以角速度ω1顺时针方向回转;轮O2为被动齿轮,以角速度ω2按逆时针方向回转,两齿轮从啮合起点A开始啮合,随着传动的进行,两齿廓的啮合点将沿着啮合线NN移动,当啮合进行到主动轮的齿顶圆与啮合线交点C 时,两轮齿即脱离接触。

其中以啮合起始点A和终止点C的相对滑动速度为最大,在节圆切点B上相对滑动速度最小接近于零。

在节圆切点B的相对滑动方向开始改变,由于啮合齿面上存在着相对滑动,则必将产生滑动摩擦力,当相对滑动速度方向在B点改变时,摩擦力方向也开始改变,由于摩擦力的大小与方向改变,导致节点上发生了力的脉动,其大小与持续时间与齿轮啮合时的传动力、齿轮间的摩擦系数和相对滑动速度与回转速度成正比。

因此,齿轮的传递功率越大,转速越高,齿轮表面粗糙度越差,则节点脉动冲击也就越大,这种脉动冲击使齿轮产生震动并伴有摩擦声,所以对一对“理想”的齿轮来说,在啮合过程中产生的脉动冲击是难以避免的,这使齿轮传动产生震动与噪声。

2齿轮的啮合冲击一对齿轮在啮合过程中,由于轮齿受力后必将产生一定程度的弹性变形,因此,每当一个轮齿啮合上时,原来啮合的轮齿的载荷就会相对减少,它们就会立即向着载荷位置恢复变形,从而给齿轮体一个切向加速度,再加上原有啮合轮齿在受载下的弯曲变形,使新啮合的轮齿不能得到设计齿廓的平滑接触而发生碰撞,形成所谓“啮合冲击力”,齿轮在这种激振力作用下,也将激发起齿轮的周向振动、径向振动、轴向振动,从而产生出噪声并通过空气及固体媒介传播出去。

因此齿轮啮合过程中所产生的脉动冲力和啮合冲力使一对传动齿轮产生振动,从而辐射出噪声。

齿轮设计的降噪措施1采用细高齿在保证齿轮强度的基础上,采用尽可能大的齿高系数,这不但可以增大重合度,而且由于齿根减薄,增加了轮齿的柔性,因而更容易吸收轮齿的震动,但也要注意增大齿高系数限制的条件:1)齿轮的齿顶宽不能小于0.3mn。

齿轮泵噪声的机理分析与控制

齿轮泵噪声的机理分析与控制

齿轮泵噪声的机理分析与控制齿轮泵是一种常见的液压传动元件,其具有结构简单、可靠性高、使用寿命长等优点,因此在工程领域应用广泛。

随着用户对机械设备噪声环境的要求越来越高,齿轮泵噪声问题也日益引起人们的关注。

齿轮泵的噪声主要来自于齿轮的啮合和流体振动等,其机理相对复杂。

本文将从齿轮泵噪声的机理分析入手,探讨其产生原因,并提出相应的控制方法,以期为相关研究和工程应用提供一定的参考。

1.1 齿轮的啮合噪声齿轮泵的主要工作部件是齿轮副,其啮合运动会产生较大的噪声。

齿轮啮合噪声的产生主要受到齿轮啮合面的动态载荷、啮合面间隙、齿轮表面质量等因素的影响。

当齿轮在啮合过程中,由于载荷大小的变化、啮合面间隙的存在以及齿轮表面质量不佳等原因,会导致啮合面的不规则变形,从而引起啮合齿面的振动与撞击,产生啮合噪声。

1.2 流体振动噪声齿轮泵在工作时,由于液体的流动和压力脉动,会引起泵壳以及管路的振动,产生流体振动噪声。

由于齿轮间隙的存在以及齿轮与泵体之间的间隙,流体在通过这些间隙时会加速流动,并产生湍流噪声。

这些都会增加齿轮泵的整体噪声水平。

1.3 其他因素除齿轮的啮合和流体振动外,齿轮泵的噪声还受到齿轮的传动误差、轴承的振动、泵壳的共振等问题的影响。

这些因素都会对齿轮泵的噪声产生一定的影响。

二、齿轮泵噪声控制方法2.1 结构设计对于齿轮泵的结构设计来说,可以通过合理设置齿轮参数、减小啮合面间隙、提高齿轮表面质量等方式来降低啮合噪声。

对泵壳结构进行合理设计,采用隔振措施,也有助于减少流体振动等因素对噪声产生的影响。

2.2 材料选用齿轮泵的材料选用对噪声控制也有重要作用。

在选材上可选择高韧性、高硬度、低摩擦系数的工程塑料,同时对齿轮表面进行特殊处理,以减少表面粗糙度,降低齿轮的啮合噪声。

2.3 加工工艺对于齿轮泵的加工工艺,可以通过提高加工精度,减小齿轮传动误差,以及采用精密的组装技术等方式,来减小啮合噪声的产生。

2.4 润滑和密封合适的润滑和密封对齿轮泵的噪声控制也十分重要。

如何减少齿轮的噪音

如何减少齿轮的噪音

如何减少齿轮的噪音减少齿轮噪音的方法:为了避免减速机不能通过出厂测试,原因之一是减速机存在间歇性高噪声;用ND6型精密声级计测试,低噪声减速机为72.3Db(A),达到了出厂要求;而高噪声减速机为82.5dB(A),达不到出厂要求。

经过反复测试、分析和改进试验,得出的结论是必须对生产的各个环节进行综合治理,才能有效降低齿轮传动的噪声。

1、控制齿轮的精度:齿轮精度的基本要求:经实践验证,齿轮精度必须控制在GB10995-887~8级,线速度高于20m/s齿轮,齿距极限偏差、齿圈径向跳动公差、齿向公差一定要稳定达到7级精度。

在达到7级精度齿轮的情况下,齿部要倒梭,要严防齿根凸台。

2、控制原材料的质量:高质量原材料是生产高质量产品的前提条件,我公司用量最大的材料40Cr和45钢制造齿轮。

无论通过何种途径,原材料到厂后都要经过严格的化学成分检验、晶粒度测定、纯洁度评定。

其目的是及时调整热处理变形,提高齿形加工中的质量。

3、防止热处理变形:齿坯在粗加工后成精锻件,进行正火或调质处理,以达到:(1)软化钢件以便进行切削加工;(2)消除残余应力;(3)细化晶粒,改善组织以提高钢的机械性能;(4)为最终能处理作好组织上的准备。

应注意的是,在正火或调质处理中,一定要保持炉膛温度均匀,以及采用工位器具,使工件均匀地加热及冷却,严禁堆放在一起。

需钻孔减轻重量的齿轮,应将钻孔序安排在热处理后进行。

齿轮的最终热处理采用使零件变形较小的齿面高频淬火;高频淬火后得到的齿面具有高的强度、硬度、耐磨性和疲劳极限,而心部仍保持足够的塑性和韧性。

为减少变形。

齿面高频淬火应采用较低的淬火温度和较短的加热时间、均匀加热、缓慢冷却。

4、保证齿坯的精度:齿轮孔的尺寸的精度要求在孔的偏差值的中间差左右分布,定在±0.003~±0.005mm;如果超差而又在孔的设计要求范围内,必须分类,分别转入切齿工序。

齿坯的端面跳动及径向跳动为6级,定在0.01~0.02mm范围内。

有效降低齿轮传动的噪声的措施

有效降低齿轮传动的噪声的措施

有效降低齿轮传动的噪声的措施齿轮传动是常见的机械传动方式,但其工作时容易产生噪声,影响设备的稳定性以及工作环境的安静程度。

所以,如何有效降低齿轮传动的噪声就成为了工程师们需要解决的问题。

本文将介绍一些有效降低齿轮传动的噪声的措施。

1.优化齿轮的设计齿轮设计的合理性是影响齿轮传动噪声的一个重要因素。

对于不同类型的齿轮,其设计的重点不同。

例如,对于斜齿轮而言,应该在设计时考虑变形和力的问题,而对于齿条齿轮而言,应着重考虑负载和弯曲的问题。

此外,在齿轮的接触面和齿宽之间应保持恰当的比例,以减少啮合面接触时产生的挤压变形。

同时,对于设计齿轮的模数时,还需考虑其影响到压力角、齿轮转速,以及齿轮噪声等因素,更科学合理的设计方案的出现将对齿轮传动噪声问题产生积极的影响。

2.降低齿轮表面的粗糙度齿轮表面的粗糙度是影响齿轮传动的另一个重要因素,它对齿轮接触和啮合的几何形状、接触面积和表面接触应力分布等方面都会产生影响,从而影响到齿轮传动的噪声。

降低齿轮表面粗糙度的方法主要有磨削、倒角、抛光等,其中抛光是最常见也最具成本效益的方法之一。

抛光时,先使用粗磨帽将齿轮表面磨平,然后再使用细磨辐进行抛光,以使其表面光洁度得到提高。

3.采用材料声学特性更好的材料齿轮传动的材料也会影响到其生成的噪声。

因此,若想有效地降低齿轮传动的噪声,就不能仅考虑其用户需求的性能,还需要采用具有更优越的声学特性的材料。

例如,声音传播速度更慢,吸声性能更好的聚酯酰胺等材料。

4.应用隔振技术齿轮传动在运转时会通过传递机体振动、直接振动以及加速度而产生噪声。

因此,采用隔振技术是一种有效的降噪方案。

常见的隔振技术有弹性联接、振动吸收等。

弹性联接通常用到弹簧、橡胶等弹性材料,可以在齿轮传动的振动产生时起到缓冲、吸收和隔离的作用,从而可以有效降低噪声的产生。

5.加强维护管理经常维修和保养齿轮传动设备可以有效减少其噪声产生。

在日常保养时,应及时清洗和润滑齿轮的表面,以保持齿轮传动的正常运行。

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齿轮噪声,剃齿加工及剃齿刀的修磨作者:意大利桑浦坦斯利北京办事处徐振光在现代齿轮加工中,齿轮噪声控制已成为一个重要的质量控制环节,齿轮噪声控制水平不仅代表一个齿轮制造厂的质量水平,而且直接受到有关环保法规的制约。

剃齿是一种广泛采用的齿轮精加工方法,特别在轿车齿轮加工中,90%以上的齿轮精加工均采用剃齿。

这不仅因为剃齿具有较高的加工效率和较低的加工成本,可大幅度提高齿轮精度和表面粗糙度,而且剃齿能实现齿形修形及采取热处理变形补偿措施,从而降低齿轮传动噪声,提高齿轮承载能力和安全系数,延长齿轮工作寿命。

一、齿轮传动噪声的影响因素及控制方法齿轮噪声更准确地应称为齿轮传动噪声,其声源为齿轮啮合传动中的相互撞击。

齿轮传动中的撞击主要由齿轮啮合刚性的周期性变化以及齿轮传动误差和安装误差引起。

1) 齿轮啮合刚性的周期性变化对传动噪声的影响啮合刚性的变化是指齿轮传动中因同时啮合齿数不同而引起的啮合轮齿承受载荷的变化,并由此引起轮齿变形量的变化。

在直齿轮传动中,啮合线上的同时啮合齿数在1~2对之间变化,而其传动的扭矩近似恒定。

因此,当一对轮齿啮合时,全部载荷均作用于该对轮齿,其变形量较大;当两对轮齿啮合时,载荷由两对轮齿共同承担,每对轮齿的负荷减半,此时轮齿变形量较小。

这一结果使齿轮的实际啮合点并非总是处于啮合线的理论啮合位置,由此产生的传动误差使输出轴的运动滞后于输入轴的运动。

主、被动齿轮在啮合线外进入啮合时,其速度的瞬时差异造成在被动齿轮齿顶处产生撞击。

在不同载荷下齿轮传动产生的噪声程度不同,其原因在于不同载荷下轮齿产生的变形量不同,造成的撞击程度不同。

斜齿轮的啮合刚性取决于啮合轮齿的接触线总长度,故同时啮合齿数的变化对啮合刚性影响不大。

2) 齿轮传动误差和安装误差对传动噪声的影响齿轮传动装置空载运行时,传动噪声的影响因素主要为齿轮的加工误差和安装误差,包括齿形误差、齿距误差、齿圈跳动、安装后齿轮的轴线度、平行度及中心距误差等。

当然,这些误差对传动装置在负载下运行的传动噪声也有影响。

a. 齿形误差会引起与啮合频率相同的传动误差及噪声,是引起啮合频率上噪声分量的主要原因。

中凹齿形是不能接受的,加工中应尽量避免。

b. 齿距误差为随机误差,产生的噪声频率与啮合频率不同,不会提高啮合频率上的噪声幅度,但会加宽齿轮噪声音频的带宽。

c. 轴线在节平面上投影的不平行、齿向误差以及轴在传动负载下的变形会使轮齿在齿宽方向上的接触长度缩短,造成啮合刚性下降,由此产生的传动误差及齿轮传动啮合刚性的周期性变化是产生噪声的另一原因,其对斜齿轮传动影响更大。

3) 控制齿轮噪声的有效途径——齿轮修缘齿轮传动中的撞击是产生噪声的主要原因,因此,消除或减小齿轮传动中的撞击是降低噪声的有效途径。

采用齿轮修缘能有效减小齿轮传动中的撞击,从而控制齿轮传动噪声,因此该方法在齿轮传动设计中得到了广泛应用。

齿轮修缘在某些场合下比提高齿轮精度更为有效。

虽然提高齿轮精度可以减小齿轮传动误差,降低齿轮传动噪声(尤其是空载状态下的噪声),但在负载下可能会因轮齿变形而产生传动误差,且随着载荷增加,传动误差及噪声也随之增大。

而采用齿轮修缘却能有效改善这一现象。

图1所示为标准齿形修缘曲线。

齿轮DPS5,直径6.0",d为一对轮齿啮合时的轮齿变形量图1 标准齿形修缘曲线齿轮修缘方式主要有长修缘、短修缘和齿向修缘。

a. 长修缘长修缘的齿顶和齿根修缘起始点分别位于单一齿廓啮合时的最高点和最低点,齿顶和齿根修缘量等于特定载荷下一对齿啮合时的轮齿变形量。

长修缘可保证在特定载荷下齿轮的传动误差最小。

当载荷变化时,因轮齿变形量不同,会产生一定的传动误差(空载下传动误差最大)。

长修缘适用于传动载荷和传动速度恒定的场合。

图2和图3分别为标准齿轮副和采用长修缘的齿轮副的传动误差随传动载荷变化的情况。

图2 传动载荷变化对标准齿轮副传动误差的影响图3 传动载荷变化对按载荷2进行长修缘的齿轮副传动误差的影响b. 短修缘为消除或降低齿轮副设计载荷下的噪声,可采用能有效防止齿顶撞击的短修缘方式。

短修缘的修缘量应等于在齿轮设计载荷下一对齿廓接触时的轮齿变形量。

优化载荷可在零载荷和齿轮设计载荷之间选取。

轮齿的修缘起始点应分别靠近齿顶和齿根,以保证有足够长的齿面无修形,即保证在啮合线上至少有一个基距的长度范围为标准渐开线齿形传动。

因此,短修缘的起始点应位于一对齿啮合的最高点与一个基距长度范围内的非修形部分的端点之间。

短修缘适用于承受多种载荷的齿轮传动。

图4为短修缘齿轮副在不同载荷下的传动误差。

图4 短修缘齿轮副在不同载荷下的传动误差c. 齿向修缘齿向修缘对于减小大螺旋角斜齿轮的传动误差尤为重要。

由于斜齿轮的啮合刚性与同时啮合轮齿的接触线总长度成正比,如啮合轮齿的接触线总长度保持恒定,则齿轮的传动误差将不受传动载荷变动的影响。

如果齿轮轴线不平行,在载荷作用下轴的变形或齿轮齿向的热处理变形将使齿轮的载荷移向轮齿一端,使齿面的实际接触宽度缩短。

这不仅会造成轮齿局部过载损坏,而且会使斜齿轮啮合的接触线总长度急剧减小,从而严重影响斜齿轮传动的啮合刚性,导致因载荷变动而产生传动误差。

将轮齿在齿向上修成鼓形或锥形可减小轴线不平行及轴负载后变形的影响,但对鼓形量应严格控制,因为鼓形量过大会造成啮合轮齿接触线总长度变短,影响齿轮的啮合刚性。

为消除或减小传动误差,有必要对齿形和齿向同时进行修缘。

在某些特殊场合,对斜齿轮齿面进行拓扑修缘可使齿轮传动噪声显著降低。

试验证明:①齿向修缘可降低传动噪声2~8分贝;②齿形修缘可降低传动噪声5分贝(尤其适用于直齿轮传动);③减小齿面粗糙度可降低传动噪声0~7分贝;④齿形误差、S形及中凹齿形可增加传动噪声18分贝;⑤齿距误差可增加传动噪声7分贝。

二、剃齿加工1) 剃齿加工的特点齿面粗糙度是影响齿轮传动噪声的重要因素,尤其是齿面上精加工刀痕的走向对齿轮传动噪声影响显著。

与其它加工方法相比,剃齿加工可获得最好的齿面质量。

在不同齿轮加工方法对齿轮传动噪声控制效果的试验中,分别采用滚削、蜗杆砂轮展成磨削、Maag碟形砂轮展成磨削、成形磨削、插齿、剃齿等加工方法加工模数m=3mm,齿数Z1=40,Z2=30,压力角α=20°,螺旋角β=0°的齿轮副。

采用不同方法加工的齿轮副的双啮综合误差见图5。

与其它方法加工的相同精度的齿轮副相比,剃齿加工的齿轮副无周期性变化的传动误差,传动中不产生激振频率,传动噪声较为柔和,甚至优于同等精度的磨齿齿轮。

图5不同加工方法的加工误差b. 剃齿可消除65%~80%的剃前齿轮误差。

加工模数m=2.5~3.5mm的齿轮时,采用推荐的留剃量,齿轮剃前精度满足剃齿要求,则剃齿加工可达到以下精度:齿形误差0.005mm,相邻周节误差0.0075mm,齿向误差0.005mm,基节误差0.001~0.003mm,齿面粗糙度0.63µm。

c. 剃齿加工可方便地完成任何鼓形齿或锥形齿的加工要求。

d. 剃齿加工生产效率极高。

如加工一件模数2.54mm,直径73.66mm,齿宽16mm,左旋32°的斜齿轮,使用不同的剃齿方法其加工时间分别为20~40秒。

2) 剃齿参数的选择a. 轴交角轴交角为剃齿刀轴线与被加工齿轮轴线的交叉角。

轴交角为0°时(即剃齿刀轴线与被加工齿轮轴线平行)无切削作用。

在剃齿过程中,两交叉轴线使齿轮表面与剃齿刀表面产生从齿顶到齿根的相对斜向滑动,这不仅可对平行轴齿轮传动不均匀的渐开线运动予以补偿,而且为剃削加工提供了必要的剪切运动。

在一般情况下,轴交角应为10°~15°。

增大轴交角可提高剃削作用,但同时会使啮合接触区宽度减小,导向作用下降。

如轴交角过大,会影响剃齿质量。

b. 切削速度剃削的切削速度是指齿面上的相对滑动速度,但人们习惯将剃削加工中剃齿刀节圆上的圆周速度称为切削速度。

切削速度很难用数学公式进行计算,因为最经济合理的切削速度不但取决于被剃齿轮材料的可切削性,而且与剃齿刀的圆周速度、轴交角、齿轮参数、轴向滑动运动、渐开线方向上的滑动运动、啮合点位置等密切相关。

此外,不同的剃齿方法对切削速度也有不同要求。

因此,剃齿的最佳切削速度通常需要通过加工实践来确定。

在通用剃齿加工中,推荐采用以下剃齿刀圆周速度:m<3.175时,v=122m/min;3.175<M8.5时,v=84m/min。

对于径向剃齿,可提高切削速度(如可达到150m/min)。

对于齿轮轴的剃削,切削速度则应适当降低(如≤100m/min)。

c. 径向进给量径向剃齿的径向进给量同样难以用公式计算,它与工件的材料和硬度、齿面粗糙度要求、切削液、调整参数等有关。

在粗剃齿过程中,径向进给量与工件的回转速度(r/min)成正比。

轴交角较大时,可适当增大进给量;轴交角较小时(如<11°),则应适当减小进给量。

加工压力角较大的齿轮时,应适当减小进给量;反之则应增大进给量。

剃齿刀齿面上的小槽间距对径向进给量也有影响,间距大时应减小进给量。

精加工或齿面粗糙度要求较高时应采用较小的径向进给量。

加工模数m=2的齿轮时,粗加工时,径向进给量可选为0.9~1.1mm/min,精加工时径向进给量可选为0.4~0.6mm/min。

d. 留剃量留剃量的大小是决定剃削成败的关键。

应保证有足够的剃削余量以消除齿轮剃前加工误差。

但如留剃量过大,则会延长剃齿时间,加大剃齿刀磨损,降低剃齿精度。

在保证剃前齿轮精度的前提下,推荐留剃量和齿根沉割量见表1。

表1 推荐留剃量和齿根沉割量3) 剃齿加工对剃前齿坯及工件、刀具安装精度的要求为保证剃齿的精度和稳定性,齿坯必须有良好的定位表面,齿坯两端面应保持平行并与内孔垂直,以保证其重复定位精度能满足剃齿加工和检测的定位精度要求,不会造成工件偏心或倾斜。

推荐的剃前齿坯定位表面精度要求见表2。

表2 推荐的剃前齿坯定位表面精度要求(mm)b.碰。

c. 齿根圆角的最高点不能超过剃齿刀刀齿与被剃轮齿的最低接触点。

d. 应采用带凸角的滚刀或插齿刀加工剃前齿坯,以便在靠近轮齿基圆部位切出很小的根切或沉割,保证剃后齿廓与不需要剃削的齿根圆角之间衔接良好,减少剃齿刀齿顶磨损。

并应保证轮齿根切曲线的上端在剃齿刀与轮齿的最低啮合点上接触。

e. 安装剃前齿轮前必须保证其定位表面的清洁。

工件芯轴或夹具的定位表面公差不能超过0.005mm,芯轴与工件内孔应配合良好。

工件头架和尾座顶尖的圆度或跳动量也不能大于0.005mm。

定位表面应为剃前齿轮的加工定位表面。

f. 安装剃齿刀前必须保证剃齿刀内孔、主轴和垫圈的清洁。

主轴定位轴径的径向跳动量不能大于0.005mm,端面跳动量也不能大于0.0025mm。

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