减速机噪声的成因及解决办法之设计篇

       传统衡量减速机性能的三个主要因素是：负载能力、疲劳寿命和运转精度，往往忽略了传动噪音。随着ISO14000、ISO18000两项标准的相继颁布，控制减速机传动噪音这一因素的重要性日趋明显，工业发展与需求对减速机的传动误差要求更为严格，对噪声控制的要求也越来越高。

       目前，减速机噪音形成因素，大致可从内、外啮合齿轮的设计、制造、安装、使用维护等几个方面进行分析。

       本篇小编单从设计这方面来给大家详细解说一下。

       设计减速机时，设计者往往从经济因素考虑，尽可能比较经济的确定齿轮精度等级，忽略精度等级是齿轮产生噪声与侧隙的标记。美国齿轮制造协会曾通过大量的齿轮研究，确定高精度等级齿轮比低精度等级齿轮产生的噪声要小的多。因此，在条件允许的情况下，应尽可能提高齿轮的精度等级，既能减少传动误差，又可减小噪声。

       在减速机传动空间允许时，增加齿轮宽度，可以减少恒定扭矩下的单位负荷。降低轮齿挠曲，减少噪声激励，从而降低传动噪声。德国H奥帕兹的研究表明，扭矩恒定时，小齿宽比大齿宽噪声曲线梯度高。同时增长齿轮宽度还能加大齿轮的承载能力，提高减速机的承载力矩。

       小齿距能保证有较多的轮齿同时接触，齿轮重叠增多，减少单个齿轮挠曲，降低传动噪声，提高传动精度。较小的压力角由于齿轮接触角和横向重叠比都比较大，因此运转噪声小、精度高。

       正确合理选择变位系数，不但可以凑合中心距，避免齿轮根切，保证满足同心条件，改善齿轮的传动性能和提高其承载能力及提高齿轮的使用寿命，还可以有效控制侧隙、温升与噪声。在闭式齿轮传动中，对与硬齿面（硬度：350HBS）的齿轮，其主要失效形式是齿根疲劳折断，这种齿轮传动设计一般是按弯曲疲劳强度来进行的，在选择变位系数时，应保证使相啮合的轮齿具有相等的弯曲强度。对与软齿面（硬度#lt;350HBS）的齿轮，其主要失效形式是疲劳点蚀，这种齿轮传动设计一般是按接触疲劳强度来进行的，在选择变位系数时，应保证使尽可能大的接触疲劳强度与疲劳寿命。

      合理选择变位系数的限制条件有：

      ①保证被切齿轮不发生根切；

      ②保证齿轮传动的平稳性，重合度大于1，一般要求大于1.2；

      ③保证齿顶有一定厚度；

      ④一对齿轮啮合传动时，如果一轮齿顶的渐开线与另一轮齿根的过渡曲线接触，由于过渡曲线不是渐开线，故两齿廓在接触点的公法线不能通过固定的节点，因而引起传动比的变化，还可能使两轮卡住不动，这种“过渡曲线干涉”在选择变位系数时，避免。

      将齿顶的齿形切削成比正确的渐开曲线略呈凸形。当齿轮齿面受外力产生变形时，可以避免对与之啮合的齿轮产生干涉，并且可以降低噪音，延长齿轮寿命。要注意不能修整过量，过量修整等于增加了齿形误差，将对啮合产生不良影响。

       在选择用不同结构形式的齿轮时，对其特定结构建立声辐射模型，进行动力学分析，对齿轮传动系统噪声进行预先评估。以便根据使用者的不同要求（使用场所，是否无人操作，是否在城区内，地上、地下建筑物有无特定要求，是否有噪声防护，或无其他特定要求）去满足。

       根据在不同转速条件下对减速机的试验表明，随着减速机输入转速的增加，噪声也将增大。

       试验研究表明，采用圆筒形箱体对减震有利，在其他条件相同的情况下，圆筒形箱体比其它类型箱体噪声级平均低5dB。对减速机箱体进行共振测试，找出共振位置，增加适当的筋条（板），可以提高箱体的刚度，减少箱体的振动，实现降噪。多级传动时要求瞬时传动比的变化尽量小，以保证传动平稳，冲击及振动小，噪声低。