齿轮传动噪声的分析
齿轮传动系统的低噪声设计
齿轮传动系统的低噪声设计齿轮传动作为一种重要的机械传动方式，广泛应用于工业领域。
然而，传动过程中产生的噪声会对人类的身心健康造成危害，也会影响机械设备的正常运行，因此，如何降低齿轮传动系统的噪声成为了一项重要课题。
1. 噪声的来源在了解低噪声设计方案前，我们需要先了解噪声的来源。
首先，摩擦噪声是齿轮传动中的主要噪声源。
齿轮的啮合过程中，由于表面粗糙度和弹性变形等原因会产生间隙，因此在啮合处形成的微小间隙会产生沿面摩擦和滑动，进而产生噪声。
其次，机械冲击噪声也是一种常见的齿轮噪声。
当齿轮得到额定负载后，会产生惯性力瞬间传递到传动轴上，导致机械冲击，形成的振动会引起很大的噪声。
另外，空气流体噪声、机械振动噪声等也是齿轮传动中的噪声来源。
2. 低噪声设计方案现在，我们来谈一谈如何进行齿轮传动系统的低噪声设计。
（1）降低齿轮啮合噪声由于摩擦噪声是主要来源之一，因此我们需要在齿轮的加工制造过程中，尽量减小齿面间隙和粗糙度，采用高精度的机床和测量仪器加工制造；另外，可以采用长隙啮合、斜齿啮合等方案，降低摩擦噪声。
此外，还可以通过齿面润滑来减小噪声。
常用的润滑方式有油润滑、脂润滑和油气润滑等。
（2）降低机械冲击噪声降低机械冲击噪声的方法还比较多，一般采用以下几种方式：①改变传动轴的刚度和质量分布，减小传动系统的自然频率；②采用减振措施，如添加阻尼器、弹簧等来消耗振动能量；③改变齿轮的齿形，改善其工作特性，如减小载荷变化率，改变较大振动区域的位置等。
（3）降低其他噪声源的影响在齿轮传动过程中，空气噪声和机械振动噪声也会对噪声造成一定的影响。
其中，空气噪声的来源比较多，可以通过优化机壳结构、添加吸音材料等来消除；机械振动噪声可以通过优化机体结构、加入减振材料等来减少。
3. 总结随着现代制造技术的提高和应用领域的拓展，对于齿轮传动系统低噪声设计的要求也越来越高。
在实际的设计中，我们需要综合考虑各方面因素，并采取合适的方案来降低传动系统的噪声水平，满足人们对于安静、舒适的环境需求。
汽车传动系齿轮产生噪声的原因及其控制
齿 轮传动 被广 泛应用在发动机正时齿轮 、 及釉向刚度等因素 ， 都可能改变实际的压力角。 使用中加入润滑油，可以防止齿面直接接 变速器和驱动桥的总成中。 齿轮传动的特点是轮 齿宽对噪声的影 响， 增加齿宽 ， 单位齿长载荷降 触并起阻尼作用， 利于降低轮噪声 ， 有 其降低幅 齿相互交替啮合 ，在啮合处既有游动又有滑动 ， 低 ， 齿轮噪声减弱 ， 的幅度取决于齿轮精度 度由润滑方式和润滑油脂的性质而定 ， 减弱 不同的润 不可避免地要产生齿与齿之间的撞击与摩擦， 从 与轮齿承载变形 的关系。对于低精度齿轮， 其噪 滑状况对齿轮噪声 的影响。试验时齿轮空载运 而使齿轮产生振动并发出噪声 。另一方面 ， 发动 声受单位齿长载荷影响较小， 即增加齿宽不会显 转 ， 供油量为 ｌ ｌ 。 ｍ ／ 若齿轮箱采用油浴润滑 ， ｓ 则 机曲轴 的扭振使其所驱动的齿轮传 动的正常啮 著改善其 噪声 ， 于高精度齿轮 ， 对 由于轮齿承载 箱内油面高度不 同时齿轮噪声有一定差别 ， 这是 合关系遭 到破坏， 从而激发 出噪声。工作中的齿 变形影响正常的啮合， 所以单位齿长载荷对噪声 因为形成的油粒激溅程度不同。 轮还承受着交变负荷 ， 齿轮的加工误差会使这种 有较大影响 ，即缩小齿宽会 引起其噪声显著增 ３ 齿轮噪声 的控制 负荷更为严重 ， 从而使轴产生弯曲振动 ， 并在轴 加 ， 增加齿宽有利于获得低噪声齿轮。齿轮的侧 在齿轮设计、 制造及使用过程中， 有相当多 承上引起动负荷 ， 最终传 给箱体 ， 使之辐射出噪 隙是为润滑和避免因制造安装误差造成运动 干 的因素影响齿轮噪声 的形成和传播 。 控制齿轮噪 声。 涉而设计的， 测隙过小 ， 则难以达到设计 目的， 并 声 ， 就是合理调整这些因素 ， 降低齿轮工作 时的 １ 齿轮噪声的类型及产生 的原因 且使齿轮噪声急剧增加。 因此 ， 、 除正 反转换向频 噪声。 齿轮噪声可分为高频 齿轮噪声和低频齿轮 繁、 定位精度要求较高以及裁荷变化较大的齿轮 ３１ ． 合理选择齿轮结构形式 和改进齿轮参 噪声两大类 。 之外， 宜将侧隙取大些 ， 这有利于降低齿轮噪声。 数设计 ， 于圆柱齿轮来 说 ， 对 按噪声大小排列顺 高频齿 轮噪声主要是由齿 轮基节偏差引起 在相同精度的条件下，模数增加会使齿轮 序为 ： 、 直齿 斜齿、 人字形齿 ； 对于圆锥齿轮来说 ， 的， 是齿轮噪声的主要成分 。基节偏差会使齿轮 噪声减小。 其原因是 ， 增加模数使轮齿变得粗状 ， 按噪声大小排列的顺序为： 、 直齿 螺旋齿 、 双曲线 在进入啮合或分离时产生撞击 ， 该撞击称为啮合 从而减少 了轮齿的弯曲变形和冲击。 若保持模数 齿 。因此 ， 从降低噪声的角度出发宜优先选择低 撞击 ， 无论主动轮的基节大于还是小于从动轮的 不变 ， 加齿数会让齿轮直径变大， 则增 从而辐射 吸声的齿轮结构。 基节 ， 都将使齿轮每转过—个轮齿就产生一次撞 噪声增加。 齿轮参数的低噪声设计原则是 ， 增加重叠 击， 撞击频率取决于齿轮转速和齿数 。当齿轮和 齿轮材料和热处理方法的选择 ，对齿轮噪 系数 ， 减小齿轮间的相对措移和冲击 ， 使齿轮工 相关旋轮件的安装或制造有偏心时， 除引起离心 声也有一定的影 响。例如 ， 比 铸铁 钢有更好的声 作过程平稳。为此 ， 首先要选择大重叠系数的啮 惯性力激发噪声外 ，偏 了心 的齿轮旋转一周期 振动衰减率和阻尼特性， 因此用铸铁制造的齿轮 合副 ， 注意重叠 系数不宜过大 ， 但应 尤其是在齿 问， 两个齿 轮啮合 的松紧程度要发生变化 ， 这使 比用钢制造的齿轮噪声低 ， 差值可达 ３ ４ Ｂ － ｄ 。不 轮精度不高的场合 ， 多对轮齿 同时啮合反而会加 啮合力随齿轮传动角位移而变 ， 从而激发振动和 同热处理方法对材料弹性模数几乎不起作用 ， 剧振动、 因 增大噪声 。 啮合副型式一定时， 增大齿轮 噪声 ， 这种噪声也是高频噪声。 此外， 齿形误差及 而对齿轮的固有频率也就没有影响 ， 但材料淬火 模数、 减小齿轮压力角， 也可以使重叠系数增加 ， 齿 面的表面粗糙度等因素也引起部分高频噪声。 后 ，声振动 衰减性 能降低 ，使齿 轮噪声增 加 从而降低齿轮噪声 。其次选择齿宽的大小要适 低频齿轮噪声主要是 由齿距累积误差引起 ３ ４ Ｂ －ｄ ｏ 当， 以保证齿隙大小合适。 齿隙过大 ， 齿轮工作时 的冲击噪声。 这种噪声一般不是齿轮噪声的主要 ２ 加工精度 ． ２ 有较大冲击； 而齿隙过小 ， 啮合时排气速度 轮齿 成分。值得注意 的是齿轮 的固有频率 ， 而激发强 齿轮加工 的尺寸误差 、 形位误差和表面质 增加 ， 轮齿间容易发生干涉 ， 都将使齿轮噪声水 烈 的噪声 。 量都影响齿轮的噪声水声。 响噪声 的主要误差 平上升 。 影 ２ 影响齿轮噪声的因素 有齿形误差、 齿距误差及基节误差。齿形误差轮 ３ 改进工艺提法加工精度 。在一般情况 ＿ ２ 齿轮的设计参数（ 结构 、 女 口 材料、 啮合率 、 压 齿偏离渐开线，造成啮合过程中的冲击与振动 ， 下 ， 提高齿轮制造精度 ， 降低各种误差和轮齿表 力角、 模数 、 齿形修正 、 相配轴及轴承等） 、 加工精 从而噪声辐射量增加。 齿距误差和基节误差也会 面粗糙度 ， 均可有效减小齿轮噪声。其 中齿轮精 度（ 各种误差 、 女 Ⅱ 表面质量 、 加工手段及热处理方 破坏齿轮啮合过程的平稳 均匀性 ， 使齿轮传动角 度依 次为 Ａ级 、 、 Ｂ级 ｃ级和 Ｄ 。Ａ级精度最 级 法等） 、 装配情况（ 如齿隙 、 接触 面、 位置准确度 、 速度被动而形成冲击振动 ， 从而增加齿轮噪声。 高 ， 在各种传递功率条件下噪声均最小。精度降 装配力矩等） 及使用条件 转速 、 Ⅱ 负荷、 润滑及使 轮齿 的表面质量影响齿而接触时的摩擦系 低一级 ， 噪声约增加 ７ ｌ Ｂ 一 ｄ 。因此 ， ｏ 在齿轮制造 用场合等） 都对齿轮噪膨有一定影响。 等， 数， 从而影响齿轮吸声 。 当轮齿的表面质量好 ， 即 时， 应根据工作要求 、 噪声限制值和制造成本 ， 综 ２ 齿 轮设计 ． １ 表面粗糙度值低时 ， 齿面摩擦 系数小 ， 时的 合考虑并确定Ｎ－精度。 啮合 ｖ 在汽车 中， 常用齿轮有直齿 圆柱齿轮、 斜齿 冲击和噪声就低。 一个齿轮表面粗糙度值低的齿 轮齿的不 同成形方法会带来不同的精度 ， 圆柱齿轮及直齿链齿轮和螺旋锥齿轮等几种齿 轮（ 磨齿） 与一个齿面表面粗糙度值高的齿轮（ 磨 从而影响齿轮噪声 。 一般而言， 、 磨齿 研齿和剃齿 轮挣陛参数对其噪声有明显影响 ， 增加齿轮重叠 齿） 相比， 噪声相差约 ４ Ｂ 在齿轮加工过程中使 能得到较高精度 ， ｄ。 其齿轮噪声较低。 此外 ， 热处理 系数，可以使齿轮传动时参与啮合的齿数增多 ， 用不同的轮齿成形方法 ， 将影响齿面质量 ， 从而 方法必须适 当， 以防止热处理后轮齿变形。 这样就减小了单个轮齿上的载荷 ， 了轮齿的 影响齿轮噪声。 降低 按照所加工成形的齿轮噪声大小 齿形修缘是改善轮齿受力状况 、降低噪声 冲击和变形 ，改善了轮齿进入 和脱开啮合的状 的顺序 ， 可将常用轮齿成形方法排列 如下 ： 低精 的又一有效方法 。由于齿轮工作会产生变形 ， 加 况， 从而使齿轮噪声得 以降低 。重叠系数 由 １ ９ 度滚齿切削、 ． 】 齿条刀切齿 、 该齿切削 、 波齿切削剃 之各种误差 的 响， 影 有可能造成一个齿轮的齿项 增加到 ２ ７ ， １０ ｒ ｉ 和 ２０ ｒ ｉ两种 齿。 ． 时 在 ００／ ｎ ０ ０／ ｎ ０ ｍ ａ ｒ 与另—个齿轮的齿面在进人啮合时发生干涉 ， 形 转速下 ， 齿轮噪声分别降低 ４ Ｂ和 ６ Ｂ ｄ ｄ 。在传递 ２ 装配精度 ＿ ３ 成顶撞和冲击。 扭据 一 的条件下压力角增加将造成径 向力增 定 即使在齿轮加工精度足够的条件下 ， 装配 参考文献 大， 从而导致较高的噪声级。 值得注意的是， 齿轮 精度低也会破坏齿轮啮合状况， 产生较大的冲突 …谭德 荣， 王克帧， 孟晓红． 汽车传动 系齿轮 噪声 压力角不仅决定于齿轮的原始设计 ， 而且随一剐 振动， 使齿轮噪声大幅度增加。对传递扭矩较小 的分析与控制Ｉ ． Ｈ （ ） ｊ２ Ｄ ７ ． １０ ２ 啮合齿轮的中心距而变化 ， 实际中心距增大则压 的齿轮 ， 噪声增长幅度尤为明显 。 力角变大 ， 其它如齿轮安装、 制造误差 、 温度变化 ２ 使用条件 ． ４
机械传动系统的振动与噪声控制
机械传动系统的振动与噪声控制引言：机械传动系统在工业生产中起着重要作用，但其振动和噪声问题一直以来是工程师们所面临的挑战。
振动和噪声的存在不仅会降低机械设备的性能和寿命，还会对人的健康和工作环境造成负面影响。
因此，控制机械传动系统的振动与噪声非常重要。
本文将探讨机械传动系统振动与噪声的产生原因以及常见的控制方法。
一、振动与噪声的产生原因机械传动系统的振动和噪声主要由以下几个原因导致：1.齿轮啮合：机械传动系统中的齿轮是最常见的振动和噪声源之一。
齿轮啮合时，由于齿轮表面不完全光滑、齿轮的几何形状问题或者齿轮不精确的制造等因素，都会导致齿轮啮合时产生不规则的振动和噪声。
2.轴承问题：轴承在机械传动系统中起着支撑和导向作用，但不良轴承会导致系统的振动和噪声增加。
轴承的不正确安装、内圈和外圈之间的间隙过大、轴承的磨损以及润滑不良等问题都会导致振动和噪声的产生。
3.各种传动元件的失调：在机械传动系统中，各种传动元件包括轴、齿轮、皮带等，如果失调严重或者安装不当，都会导致振动和噪声的产生。
4.不平衡问题：机械设备中的旋转部件，如风机、发动机等，由于部件自身的不平衡或者安装问题，会产生不规则的振动和噪声。
二、振动与噪声控制方法为了控制机械传动系统的振动和噪声，有以下几种常见的方法可选：1.优化设计：在机械传动系统的设计阶段，可以通过使用先进的CAD/CAM技术，进行仿真分析和优化设计，以减少元件的失调、提高齿轮之间的配合精度等，从而降低振动和噪声的产生。
2.材料选用：在机械传动系统的制造过程中，选择合适的材料也可以起到控制振动和噪声的作用。
例如，选择降噪性能好、抗振动性能强的材料可以有效地减少噪声和振动的传导。
3.平衡调整：对于那些存在不平衡问题的旋转部件，可以通过动平衡的方法进行平衡调整，使其在高速运转时的振动和噪声降低到最低限度。
4.隔振隔声：利用隔振、隔声材料和结构，在机械设备的关键部位设置隔振垫、阻尼材料、隔声罩等，可以有效地减少传导和辐射噪声的发生与传播。
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。
主轴箱齿轮噪音原因判断及分析
主轴箱齿轮噪音原因判断及分析摘要：齿轮噪音问题是工厂传动装配中经常会碰到的问题。
因为影响的原因不同，造成的噪音形式也不尽相同。
本文着重从齿轮噪音发生的机理出发，对卧加主轴箱噪音进行具体原因分析，并探讨噪音发生的原因及判断方法。
关键词：齿轮噪音，齿轮接触斑点，接触精度，侧隙中图分类号：tg162.733.1、周节误差周节误差可造成齿轮啮合冲击、齿顶顶起及角速度的变动，由此看来，法向周节误差对噪声影响是很大的。
齿轮转到有周节误差（尤其是正向周节误差）的轮齿时，角速度便急剧变化，由于受到冲击使整个齿轮轴系产生振动。
要是周节误差集中在上述轮齿附近，尽管这种振动是衰减振动，齿轮仍将不断地受到激振，从而使声压变大。
如果这种振动进一步变剧，振幅将冲击齿背，变成激烈的敲击声。
这种现象在低精度齿轮啮合中是屡见不鲜的。
很小的周节误差在齿轮低速运转时可能对噪声没有什么影响，可是在高速（尤其是超越一次共振点的速度区）运转时，就会引起很大的振动。
从动齿轮的轮齿在啮合起点处弯曲最大，加上周节误差的影响，使各轮齿的振动时大时小；相反，主动齿轮的轮齿在啮合终点处弯曲最大，周节误差对轮齿振动的影响较小。
因此，应在从动齿轮上采取措施，校正周节误差。
3.2、齿形误差齿形误差是由分度机构误差、刀具形状和误差、展成机构误差和刚性不足、切削力或磨削力的变化以及热处理变形等因素造成的。
在单项误差中，它对噪声的影响最大。
一般说来，齿形误差大，噪声就大。
但两者之间并不是简单的正比关系。
在不少情况下，噪声的大小，不仅决定于齿形误差的大小，更主要地决定于齿形形状。
图1是齿形误差完全相等而齿形一形状不同的三种齿轮与标准齿轮啮合时产生的噪声对比。
由图可知，齿形形状不同，噪声可相差约10分贝之多。
3.3、啮合误差通常，齿轮精度以一部分齿或齿的一个截面的单项误差来表示，但仅按此评定齿轮精度还是不够的，尚需采用啮合检验法来检查齿轮的综合精度。
啮合检验可分定中心距式（单啮检验）和可调中心距式（双啮检验）两种。
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。
齿轮噪音原因分析
齿轮噪音原因分析齿轮传动噪声产生原因及控制齿轮传动的噪音是很早以前人们就关注的问题。
但是人们一直未完全解决这一问题，因为齿轮传动中只要有很少的振动能量就能产生声波形成噪音。
噪音不但影响周围环境，而且影响机床设备的加工精度。
由于齿轮的振动直接影响设备的加工精度，满足不了产品生产工艺要求。
因此，如何解决变速箱齿轮传动的噪音尤为重要。
下面谈谈机械设备设计和修理中消除齿轮传动噪音的几种简单方法。
1噪音产生的原因1.1转速的影响齿轮传动若输出功率较低，则齿轮的振动频率升高，啮台冲击更加频密，高频波更高。
据有关资料了解，输出功率在1400转回/分钟时产生的振动频率超过5000h。
产生的声波超过88db构成噪音硬。
通常光学设备变速箱输入轴的输出功率都较低。
高达2000~2800转回/分钟。
因此，光学设备必须化解噪音问题就是须要研究的。
1.2载荷的影响我们将齿轮传动做为一个振动弹簧体系，齿轮本身做为质量的振动系统。
那么该系统由于受变化相同的冲击载荷，产生齿轮圆周方向改变振动，构成圆周方向的振动力。
加之齿轮本身刚性极差就可以产生周期振幅发生噪音。
这种噪音稳定而不尖叫声。
1.3齿形误差的影响齿形误差对齿轮的振动和噪音存有脆弱的影响。
齿轮的齿形曲线偏移标准渐开线形状，它的公法线长度误差也就减小。
同时齿形误差的偏移量并使齿顶上与齿根互相阻碍，发生齿顼棱边压板，从而产生振动和噪音。
1.4共振现象的影响齿轮的共振现象就是产生噪音的关键原因之一。
所谓共振现象就是一个齿轮由于刚性极差齿轮本身的固有振动频率与压板齿轮产生相同的振动频率，这时就可以产生共振现象。
由于共振现象的存有，齿轮的振动频率提升，产生低一级的振动噪音。
必须化解共振现象的噪音问题，只有提升齿轮的刚性。
1.5啮合齿面的表面粗糙度影响齿轮压板面粗糙度可以引起齿轮圆周方向振动，表面粗糙度越差，振动的幅度越大，频率越高，产生的噪音越大。
1.6润滑的影响对压板齿轮齿面杀菌较好可以增加齿轮的振动力，它与杀菌的方法有关。
齿轮与齿轮箱振动噪声机理分析及控制
齿轮与齿轮箱振动噪声机理分析及控制写在前面噪声是指发声体做无规则振动时发出的声音。
声音由物体的振动产生，以波的形式在一定的介质（如固体、液体、气体）中进行传播。
一、齿轮振动的实例1齿轮轮毂的振动齿轮传递扭矩首先从轴传至轮毂，由轮毂传递到轮齿，再由主动轮轮齿传递到被动轮轮毂和轴系。
在传递过程中，由于受到轴向激励力的作用，齿轮轮毂产生轴向振动。
另外，由于啮合力的作用，轮毂也会产生横向和沿周向的振动。
2轴承及轴承座的振动齿轮系统通过轴系安置于轴承及其轴承座上，由于齿轮本体的轴向和周向振动必引起轴承支承系统的振动，相反，外界干扰力(如螺旋桨的轴承力)也可能通过轴承传递给齿轮系统。
3齿轮箱的振动齿轮的振动由轴系传到齿轮箱，激励箱体振动，从而辐射出噪声。
另外，齿轮在箱内振动的辐射声激励箱体，使箱体形成二次辐射噪声，这类噪声大部在中低频范围内。
齿轮箱体本身的振动也直接产生辐射声。
4齿轮的振动在啮合过程中，轮齿先由一点接触而扩展到线接触，或一次实现线接触，使得接触力大小、方向改变，产生机械冲击振动，从而辐射出噪声。
这类噪声呈现高频冲击的形式，其典型的齿轮振动时程曲线示于图2。
轮齿啮合时不断变化的啮合力，既激发齿轮的强烈振动，即各个轮齿的响应很大，也激发了齿轮箱箱体较弱的振动。
通常认为齿轮产生噪声的主要原因是轮齿之间的相对位移。
这类噪声源产生的噪声可以用付氏变换法把噪声表示为稳定频率的分量的集合。
图1 齿轮啮合振动及噪声传播图2 齿轮振动时程曲线二、齿轮振动噪声产生的机理1齿轮啮合激励产生的噪声齿轮的轮齿在啮合时因传动误差产生交变力，在交变力作用下产生线性及扭转响应，使齿轮产生振动辐射出噪声。
这是一种主要的噪声源，接触力变化越大，则齿轮相应的振动响应越大。
另外，齿轮的周节差产生的由复杂的或调制频率及其倍频组成的噪声，含有重复的基频(轴频)，频率很低。
由于周节差产生了不规则的脉冲序列。
这种脉冲序列包括了众多的频率成份，但还不能认为是宽带随机噪声。
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甘 肃科 技
Ｇａｎｓｕ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇ３
Ｉ２．２９ Ｎｏ．３ Ｆｅｂ． ２０ Ｊ３
齿轮 传 动 噪 声 的分 析
常庆 江
（阳泉煤业集 团华 越机械有 限公 司 ，山西 阳泉 ０４５００８）
摘 要 ：对齿 轮传动系统产生的噪声从各方面进行 了分析 ，并从齿轮 传动 系统 的设计 、制造 、安装 和维护各方面进行 了降低噪声措施 的探讨 。上述 各个 环节 必须 得到 充分 的重视 和认 真地 落实 ，齿轮 传动 系统的噪声 才能 得到有效 的 控 制 。 关键词 ：齿 轮传动噪声 ；齿轮制造精 度 ；公差组 ；齿 轮计算载荷 Ｐｅａ；齿轮传动降噪系统工程 中 图 分 类 号 ：ＴＨ１３２
呢？我们 以标准斜齿圆柱齿轮传动为例 ，它的啮合 减小时 ，其承受的计算载荷 ｐ 将变大。因此 ，设计
线单位长度上的计算载荷 Ｐ 。为 ：
时可增 加齿宽 来 减小 恒 定扭 矩 下 的单 位 负载 ，以 降
Ｐ ＝Ｋｏ·Ｋ ·Ｆ ／（ｂ·ｓ·ＣＯＳＯ￣）
低轮齿挠曲，减小噪声激励，从而降低传动噪声 。
式 中 ： 为啮 合 齿 对 间 载 荷分 配 不 均 匀 系数 ；Ｋ 为
ｄ）根据齿 轮声 辐 射特性 分 析 ，噪 声 将 随 着 引起
载 荷 系数 ；Ｆｔ为 圆 周 切 向力 ；ｂ为齿 宽 ； 为端 面重 辐 射 的齿轮 端 面面积增 大而增 大 ，因此 ，可 以在齿 轮
迭 系数 ； 为齿轮端 面 压力 角 。 由上 式 可 以看 出 ，对 的大端 面上设 计减 重孑Ｌ来 降低 噪声 。
量 。随着 “以人 为本 ”理 念 的深 人 人 心 和 机 械 工 业 成齿轮端面跳动过大或与其轴心线不垂直 ，引起 轮
的进一步发展 ，以及 ＩＳＯ１４０００的推广和环保 呼声 的 齿 在旋 转 啮合 时产 生 冲击 ，且 啮 合 区周 期 性 移 动 ，
提高 ，齿 轮传 动噪 声 必然将 被行 业人 士所关 注 ，也 必 因而在齿轮传动时呈现周期性的噪声 。
然引起人们的重视和改进的要求。就此将从齿轮传 １．２ 高频 噪声
动噪声的起 因和降低噪声 的措施 这两方面进 行探
这种 噪 声 较 刺 耳 ，一 般 在 ８５ｄＢ（Ａ）左 右 ，主 要
讨 。
是 由于齿轮 齿 向误差 或安 装 时两轴 线平行 度误 差 引
１ 齿轮传动 噪声起 因分析
起 。 １．３ 高频 冲击 噪声
某一 特定 齿轮 ，首先假 设 当齿 轮轮齿 所 承载 的 凡 圆
５）实 践 研 究 表 明 ，采用 圆 筒 形 箱 体 对 减 振 有
周切 向力为一恒定值时 ，似乎计算载荷 ｐ 也为一恒 利 ，在其 他条 件相 同时 ，普通 结 构箱体 的噪声 比圆筒
定值 ，其实不然。我们知道 ，齿轮在加工时 ，每个轮 形箱体噪声级平均高 ６ｄＢ，因此 ，应尽量采用此 圆筒
项公 差分成 三个 公差 组 ：公差 组 Ｉ一 传 递 运动 的准 确性 ：通过 切 向综合 公 差 、周节 累积公 差 及 公 法线 长 度 变 动 公 差 等来 检验 齿 轮 的精 度 ；公 差 组 Ⅱ一 传动的平稳性 ：通过切向相邻一齿综合公差 Ｆ 径向相邻齿综合公差 Ｆ。”及齿形公差 等来检 验齿轮的精度 ；公差组 Ⅲ一 载荷分布 的均匀性 ：通 过齿向公差 等来衡量。由此引出本文的论点 ：引 起齿轮传动噪声最主要的原因就是齿轮所承载的各
表 １ 某铣床 生产商提供的噪声测试数据
根 据《金 属 切削 机 床 噪声测 量 方 法》（ＪＢ２２８１— ７８）规定 的要 求 ，一 般 机 床 噪 声 标 准 为 ８３ｄＢ（Ａ）以 下 ，由表 ｌ可见 ，铣床的齿轮传动在高速区产生的噪 声 是不 符合 要求 的 。
原部颁标准 中，对齿轮的制造精度规定了 １２个 精度等级 ，其 中 １、２级是为发展远景规定 的，目前 的加 工工 艺 尚未 能 达 到 此 水 平 ，７级 为基 础 级 。按 齿轮各项误差对传动性能的主要影响 ，将齿轮 的各
众所周知 ，齿轮传动是机械传动当中最普遍 、最 现 ，齿 轮传 动 的噪声类 型 主要有 以下几 种 。
重要的传动方式之一 。传统上衡量齿轮传动系统性 １．１ 周 期性 噪声
能 、质量的指标主要是负载能力 和疲劳寿命 这两个
这种噪声忽高忽低 ，呈周期性变化 。它的主要
因素 ，而基本上不对齿轮传动的噪声加 以考虑和衡 起 因是齿轮在加工或 安装 时存在齿 向误差△ＦＢ，造
差 ，将不 会 有噪声 的出现 或者 说可 以忽 略不计 ，但 事
这种 噪 声 听起 来 有 明 显 的打 点 声 和摩 擦声 ，主
实 上这是 不 可 能 的 。那 么 ，齿 轮传 动 产 生 噪 声 的 具 要 是 由齿 面上 的磕碰 和 毛刺 引起 。 以下 是 国内某 铣
体情况如何呢？我们在铣床 噪声 的现场测试 中发 床生产商提供的噪声测试数据 ，见表 １。
甘 肃 科 技
第 ２９卷
种 变载荷 力 （瞬 时 冲击 力 、周 期 性 力 、随 机 力 ）以 及
３）德 国奥 帕 兹 的 研究 表 明 ，扭 矩 恒 定 时 ，小 齿
这些 力对齿 轮 在制造 和 安装 时所产 生 的各种误 差 的 宽将比大齿宽的噪声曲线梯度高。这 也能从 上面的
作用所产生的结果。那么这些力是如何产生作用的 计算载荷 ｐ 。计算公式得到论证 ：当齿轮轮齿宽度 ｂ
我们知道 ，齿轮传动系统在工作 中起着传递运
这 种 噪 声 就象 有 东 西 在连 续 敲 击 ，而且 位 置 不
动 和承 载扭 矩 的作 用 ，它 的传 动通 过 轮 齿 的啮 合 来 易辨 别 ，主要是 由齿 形误 差 △Ｆｆ引起 。
实 现 ，从 理 论上说 ，假 如齿 轮 的制造 和安装 都 没有 误 １．４ 低 频 冲击 噪声