在實際生產(chan)與(yu)應用中,齒(chi)輪(lun)減速機(ji)噪聲(sheng)問題一(yi)直是(shi)相關(guan)技術人員以及(ji)領導關(guan)注的(de)大問題,分析(xi)設(she)備(bei)噪聲(sheng)產(chan)生原因,采取有效技術措施降低設(she)備(bei)運(yun)行噪聲(sheng),對生產(chan)環境改善(shan)以及(ji)設(she)備(bei)系(xi)統良好運(yun)行,都具有重(zhong)要意義。
一、機械傳動過程產生噪聲的主要因素
1、機械傳動過程中振動產生噪聲:在(zai)生(sheng)產(chan)(chan)過程中,離不(bu)開傳動(dong)(dong)機(ji)械(xie)(xie)設備。我們都(dou)知道機(ji)械(xie)(xie)傳動(dong)(dong)設備是復雜機(ji)械(xie)(xie)部件(jian)通過科(ke)學(xue)組合(he)與組裝之后,將(jiang)傳動(dong)(dong)力以(yi)不(bu)同(tong)方式轉(zhuan)化或傳遞(di)出(chu)去(qu)。其(qi)系統內部,因傳動(dong)(dong)要求不(bu)同(tong),也(ye)有(you)很大差(cha)異,但其(qi)組合(he)復雜性導(dao)致每一機(ji)械(xie)(xie)部件(jian)在(zai)運動(dong)(dong)過程中產(chan)(chan)生(sheng)其(qi)自身振動(dong)(dong)頻率,多種(zhong)無序(xu)傳動(dong)(dong)振動(dong)(dong)混合(he)在(zai)一起(qi),就(jiu)會(hui)有(you)噪聲(sheng)產(chan)(chan)生(sheng),可(ke)以(yi)說,只(zhi)要有(you)機(ji)械(xie)(xie)部件(jian)振動(dong)(dong),就(jiu)會(hui)有(you)噪聲(sheng)產(chan)(chan)生(sheng)。
2、齒輪傳動過程中誤差產生噪聲:機械設(she)備(bei)運(yun)行(xing)過(guo)程中,通(tong)過(guo)大(da)大(da)小小、不同規(gui)格(ge)齒(chi)輪來完成設(she)備(bei)運(yun)轉的。如果設(she)備(bei)內部(bu)齒(chi)輪誤(wu)差(cha)較(jiao)大(da),或者齒(chi)輪漸開線(xian)數據出(chu)現錯(cuo)誤(wu)等,都會導致機械設(she)備(bei)在運(yun)行(xing)時,因齒(chi)輪相(xiang)互嚙合不緊(jin)密產生無序(xu)噪聲,而且隨著運(yun)行(xing)時間增(zeng)加,齒(chi)輪振動(dong)幅度會越(yue)來越(yue)大(da),振動(dong)頻率也(ye)會隨之(zhi)增(zeng)加。
二、影響齒輪傳動噪聲的主要因素
1、齒輪加工精度對傳動噪聲的影響:在齒輪相互(hu)嚙合傳動過程中,齒輪加工精度是傳動噪聲產生的主要原因之一, 因為齒輪加(jia)工精度直接(jie)影(ying)響不同齒輪動力(li)傳遞平穩性(xing),對機械部件所承受(shou)載荷分布產生(sheng)直接(jie)的(de)影(ying)響。
在(zai)這些方面,影(ying)響齒(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)傳動(dong)平穩性(xing)的一(yi)般(ban)有(you)偏(pian)心誤(wu)差與轉(zhuan)速頻率,平穩性(xing)指標(biao)在(zai)減速器高速運轉(zhuan)時(shi),通過噪(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)的頻率及其規(gui)律(lv)性(xing)可以(yi)明顯的感知(zhi)出來(lai)。還有(you)齒(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)節(jie)距誤(wu)差,在(zai)一(yi)個(ge)齒(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)部件(jian)中,如(ru)果某一(yi)個(ge)齒(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)節(jie)距誤(wu)差較大,在(zai)轉(zhuan)動(dong)到(dao)此部位時(shi),就會(hui)有(you)較大噪(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)產生(sheng),如(ru)果齒(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)中有(you)多個(ge)節(jie)距誤(wu)差較大,噪(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)會(hui)呈現不規(gui)則(ze)(ze)分布。此外,齒(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)載荷分布均勻性(xing)與否(fou)也(ye)是傳動(dong)噪(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)產生(sheng)的因(yin)素(su)之一(yi)。通常情況下(xia),齒(chi)(chi)(chi)(chi)向誤(wu)差直接影(ying)響嚙合(he)齒(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)二者相互接觸(chu)長度,如(ru)果嚙合(he)齒(chi)(chi)(chi)(chi)相互間在(zai)齒(chi)(chi)(chi)(chi)長的接觸(chu)面積(ji)較小,則(ze)(ze)對齒(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)的輪(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)載荷均勻性(xing)產生(sheng)直接影(ying)響。為(wei)了改善齒(chi)(chi)(chi)(chi)面相互接觸(chu)產生(sheng)的噪(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng),需要通過齒(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)載荷分布均勻、增加(jia)齒(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)承(cheng)載能力來(lai)實(shi)現。面接觸(chu)線誤(wu)差也(ye)會(hui)導致基節(jie)偏(pian)差,進(jin)而產生(sheng)噪(zao)聲(sheng)(sheng)(sheng)影(ying)響。
2、輪齒的接觸對傳動噪聲的影響:在傳(chuan)動機構中,齒(chi)輪間相互(hu)嚙(nie)合時,應保(bao)證不(bu)同(tong)齒(chi)面接觸良(liang)好,從而降低應力集中狀(zhuang)況發(fa)生。如果齒(chi)面應力過于集中,超出一定(ding)限(xian)度,會(hui)造成齒(chi)面局部變形量增大,齒(chi)輪磨損嚴重,導致齒(chi)輪嚙(nie)合過程中產生相互(hu)沖擊,引起振(zhen)動和噪聲的發(fa)生。
3、齒輪側隙對傳動噪聲的影響:減速(su)器齒(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)的側(ce)(ce)(ce)隙(xi)(xi)也對(dui)傳動(dong)噪聲(sheng)(sheng)(sheng)大小產生影響。齒(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)側(ce)(ce)(ce)隙(xi)(xi)與(yu)齒(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)加工精率等級無關,是由其(qi)實際工作(zuo)條件決(jue)定(ding),為(wei)了降(jiang)低傳動(dong)噪聲(sheng)(sheng)(sheng),我(wo)們應科學選(xuan)擇齒(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)側(ce)(ce)(ce)隙(xi)(xi)。第(di)一,為(wei)了避(bi)免齒(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)空行(xing)程(cheng)對(dui)噪聲(sheng)(sheng)(sheng)的影響,應保證齒(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)側(ce)(ce)(ce)隙(xi)(xi)距離(li)較小,同時,也要避(bi)免因(yin)運行(xing)過程(cheng)中(zhong)(zhong)溫度升高(gao)導致(zhi)齒(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)變形(xing)時齒(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)側(ce)(ce)(ce)隙(xi)(xi)處于不(bu)合理的范圍(wei)。第(di)二,為(wei)了保證齒(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)運行(xing)過程(cheng)能夠(gou)處于正常潤滑狀態,避(bi)免齒(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)部件因(yin)發熱出(chu)現卡死的現象,需要保證必(bi)需的最小側(ce)(ce)(ce)隙(xi)(xi)量,其(qi)大小則取決(jue)于齒(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)減速(su)器工作(zuo)速(su)度與(yu)采用的潤滑方式。第(di)三,齒(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)中(zhong)(zhong)心距與(yu)齒(chi)(chi)(chi)(chi)厚偏差(cha)影響齒(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)側(ce)(ce)(ce)隙(xi)(xi)的大小。中(zhong)(zhong)心距一般是由安(an)裝(zhuang)誤差(cha)決(jue)定(ding)的。再者,如(ru)果齒(chi)(chi)(chi)(chi)厚過大,導致(zhi)齒(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)側(ce)(ce)(ce)間隙(xi)(xi)偏小,在進(jin)行(xing)齒(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)組裝(zhuang)時,會造成(cheng)一定(ding)的安(an)裝(zhuang)困(kun)難(nan),也會導致(zhi)潤滑油(you)存儲量過少,噪聲(sheng)(sheng)(sheng)升高(gao)。
三、齒輪減速器降噪措施
1、提高齒輪加工和裝配精度:為了保(bao)證齒(chi)輪(lun)(lun)(lun)間(jian)準確嚙合,就需要(yao)(yao)(yao)重(zhong)視(shi)齒(chi)輪(lun)(lun)(lun)加(jia)工(gong)精(jing)(jing)度(du)和(he)裝(zhuang)配精(jing)(jing)度(du),可以有(you)較(jiao)好(hao)(hao)的(de)(de)降(jiang)低噪聲的(de)(de)效果。這(zhe)方面(mian)一是(shi)要(yao)(yao)(yao)保(bao)證齒(chi)輪(lun)(lun)(lun)加(jia)工(gong)精(jing)(jing)度(du)符合相關設計要(yao)(yao)(yao)求。為了保(bao)證加(jia)工(gong)精(jing)(jing)度(du),最好(hao)(hao)選擇同一機床加(jia)工(gong)左(zuo)右(you)輪(lun)(lun)(lun)齒(chi)輪(lun)(lun)(lun)。二(er)是(shi)裝(zhuang)配過(guo)程(cheng)中,首(shou)先(xian)對齒(chi)輪(lun)(lun)(lun)的(de)(de)端面(mian)進行清潔,也(ye)要(yao)(yao)(yao)保(bao)證其(qi)相互間(jian)隙與側間(jian)隙在合理的(de)(de)范(fan)圍,可以有(you)效的(de)(de)降(jiang)低其(qi)傳動時產(chan)生(sheng)的(de)(de)噪聲。
2、降低共振頻率:齒(chi)輪減(jian)速(su)器在(zai)工(gong)作(zuo)過程(cheng)中,其自身很容易與安裝基礎之間產生共(gong)(gong)振(zhen),而(er)共(gong)(gong)振(zhen)加劇(ju)了噪聲的(de)產生。因此,可以(yi)采用降(jiang)低共(gong)(gong)振(zhen)頻率(lv)的(de)方法來(lai)降(jiang)低傳(chuan)動噪聲。這就需要注意控制齒(chi)輪產生共(gong)(gong)振(zhen)的(de)轉動速(su)度,有條件的(de)情況下,可采用高(gao)阻尼材料進一(yi)步降(jiang)低共(gong)(gong)振(zhen)頻率(lv)。
3、及時修護齒形:減速器(qi)齒(chi)(chi)輪嚙合(he)度決定(ding)傳(chuan)動(dong)過(guo)程噪聲的大小。而(er)減速器(qi)齒(chi)(chi)形(xing)(xing)誤差會進(jin)(jin)一步影(ying)響(xiang)齒(chi)(chi)輪嚙合(he),進(jin)(jin)而(er)導致(zhi)(zhi)齒(chi)(chi)輪精度降(jiang)低。為(wei)了(le)達(da)到降(jiang)低噪聲的目的,可以(yi)通過(guo)提(ti)高齒(chi)(chi)形(xing)(xing)精度,使其嚙合(he)點集中分布于某(mou)一點,實現降(jiang)噪目的。對于傳(chuan)動(dong)系統內(nei)部,需(xu)要定(ding)期進(jin)(jin)行清(qing)潔,防止(zhi)內(nei)部存在雜物導致(zhi)(zhi)齒(chi)(chi)形(xing)(xing)磨損(sun)。
如(ru)果出現(xian)噪聲過大情(qing)況,應(ying)及時對(dui)設備進行檢查,對(dui)變形齒形進行修(xiu)復,實現(xian)降(jiang)低噪聲干擾目的。
4、正確潤滑方式:錯誤潤(run)(run)滑方式(shi)和潤(run)(run)滑油(you)脂也會對傳動系統運行(xing)產生影響。因此,在齒(chi)(chi)輪減(jian)速(su)器(qi)使(shi)用(yong)過(guo)程,應選擇質量好的(de)潤(run)(run)滑油(you),通過(guo)正(zheng)確使(shi)用(yong)來保證實現良好潤(run)(run)滑效果(guo)。在這方面,還需要注意齒(chi)(chi)輪減(jian)速(su)器(qi)工作溫度變(bian)化,如果(guo)噪聲突然增大(da),并(bing)伴隨(sui)設(she)備溫度增加,必須及(ji)時進行(xing)停機檢(jian)查,防止因潤(run)(run)滑油(you)不足,導致設(she)備的(de)損壞。
四、結語
在機(ji)(ji)械傳動(dong)過程中,噪(zao)聲伴隨設備運轉(zhuan)是(shi)不可(ke)避(bi)免的(de),僅僅噪(zao)聲會(hui)(hui)嚴(yan)重干擾人們工作和(he)生(sheng)活,但如果出現異(yi)響有可(ke)能是(shi)設備真的(de)出了問題,會(hui)(hui)影響設備正(zheng)常(chang)運轉(zhuan),導(dao)致被動(dong)停機(ji)(ji),因(yin)此,需要(yao)通過對噪(zao)聲和(he)異(yi)響產生(sheng)的(de)原因(yin)進行(xing)分析(xi),找出科(ke)學的(de)應(ying)對方(fang)法,才能保證機(ji)(ji)械系統正(zheng)常(chang)運行(xing)。
2021年9月摘自 公眾號今日(ri)減速(su)機并(bing)整理,僅(jin)供參考
(原作者:洛陽北(bei)方玻璃技(ji)術股(gu)份有限(xian)公(gong)司 楊(yang)明、牛洪(hong)剛)