傳統衡量齒輪傳動(dòng)性能的兩個(gè)主要因素是：負載能力和疲勞壽命，往往將傳動(dòng)噪音與傳動(dòng)精度忽略掉。隨著(zhù)ISO14000、ISO18000兩項標準的相繼頒布，控制齒輪傳動(dòng)噪音這一因素的重要性日趨明顯，工業(yè)發(fā)展與需求對高精密設備的傳動(dòng)誤差的要求也越來(lái)越嚴格（齒輪傳動(dòng)側隙）。目前已知的齒輪噪音形成因素，大致可從設計、制造、安裝、使用維護等幾個(gè)方面分析。

1. 齒輪精度等級

齒輪傳動(dòng)系統設計時(shí)，設計者往往從經(jīng)濟因素考慮，盡可能比較經(jīng)濟的確定齒輪精度等級，殊不知精度等級是齒輪產(chǎn)生噪聲等級與側隙的標記。美國齒輪制造協(xié)會(huì )曾通過(guò)大量的齒輪研究，確定高精度等級齒輪比低精度等級齒輪產(chǎn)生的噪聲要小的多。因此，在條件允許的情況下，應盡可能提高齒輪的精度等級，來(lái)減小齒輪噪聲，減少傳動(dòng)誤差。

 

2. 齒輪寬度

在齒輪傳動(dòng)系統允許時(shí)，增加齒寬，可以減少恒定扭矩下的單位負荷。降低輪齒撓曲，減少噪聲激勵，從而降低傳動(dòng)噪聲。德國H奧帕茲的研究表明，扭矩恒定時(shí)，小齒寬比大齒寬噪聲曲線(xiàn)梯度高。同時(shí)增長(cháng)齒寬能加大齒輪的承載能力。

 

3. 齒距和壓力角

小齒距能保證有較多的輪齒同時(shí)接觸，齒輪重疊增多，減少單個(gè)齒輪撓曲，降低傳動(dòng)噪聲，提高傳動(dòng)精度。較小的壓力角由于齒輪接觸角和橫向重疊比都比較大，因此運轉噪聲小、精度高。

 

4. 運轉速度

根據德國H奧帕茲的試驗研究表明，隨著(zhù)齒輪運轉速度增加，噪聲等級升高。

 

5. 齒輪箱結構

試驗研究表明，采用圓筒形箱體對減震有利，在其他條件相同的情況下，普通結構齒輪箱體的噪聲級比圓筒形箱體噪聲級平均高6dB。對齒輪箱體進(jìn)行共振測試，找出共振位置，增加適當的筋條（板），可以明顯地減少振動(dòng)，降低噪聲。多級齒輪傳動(dòng)時(shí)要求瞬時(shí)傳動(dòng)比的變化盡量小，已保證傳動(dòng)平穩，沖擊及振動(dòng)小，噪聲低。

 

6. 齒輪聲輻射特征分析

在選擇用不同結構形式的齒輪時(shí)，對其特定結構建立聲輻射模型，進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析，對齒輪傳動(dòng)系統噪聲進(jìn)行預先評估。以便根據使用者的不同要求（使用場(chǎng)所，是否無(wú)人操作，是否在城區內，地上、地下建筑物有無(wú)特定要求，是否有噪聲防護，或無(wú)其他特定要求）去滿(mǎn)足。

 

制造原因及對策

1. 誤差影響

制造過(guò)程齒形誤差、齒距誤差、齒向誤差是導致傳動(dòng)噪聲的主要誤差。也是齒輪傳動(dòng)精度難以保證的一個(gè)問(wèn)題點(diǎn)。

 

齒形誤差小、齒面粗糙度小的齒輪，在相同試驗條件下，其噪聲比普通齒輪要小10dB。齒距誤差小的齒輪，在相同試驗條件下，其噪聲級比普通齒輪要小6～12dB。但如果有齒距誤差存在，負載對齒輪噪聲的影響將會(huì )減少。

 

齒向誤差將導致傳動(dòng)功率不是全齒寬傳遞，接觸區轉向齒的這端面或那個(gè)端面，因局部受力增大輪齒撓曲，導致噪聲級提高。但在高負載時(shí)，齒變形可以部分彌補齒向誤差。

 

齒輪噪聲的產(chǎn)生與傳動(dòng)精度有很直接的關(guān)系。

 

2. 裝配同心度和動(dòng)平衡

裝配不同心將導致軸系運轉的不平衡，且由于齒論嚙合半邊松半邊緊，共同導致噪聲加劇。高精度齒輪傳動(dòng)裝配時(shí)的不平衡將嚴重影響傳動(dòng)系統精度。

 

3. 齒面硬度

隨著(zhù)齒輪硬齒面技術(shù)的發(fā)展，其承載能力大、體積小、重量輕、傳動(dòng)精度高等特點(diǎn)使其應用領(lǐng)域日趨廣泛。但為獲得硬齒面采用的滲碳淬硬使齒輪產(chǎn)生變形，導致齒輪傳動(dòng)噪聲增大，壽命縮短。為減少噪聲，需對齒面進(jìn)行精加工。目前除采用傳統的磨齒方法外，又發(fā)展出一種硬齒面刮削方法，通過(guò)修正齒頂和齒根，或把主被動(dòng)輪的齒形都調小，來(lái)減少齒輪嚙入與嚙出沖擊，從而減少齒輪傳動(dòng)噪音。

 

4. 系統指標檢定

在裝配前零部件的加工精度及對零部件的選配方法（完全互換，分組選配，單件選配等），將會(huì )影響到系統裝配后的精度等級，其噪聲等級也在影響范圍之內，因此，裝配后對系統各項指標進(jìn)行檢定（或標定），對控制系統噪聲是很關(guān)鍵的。

 

安裝原因及對策

 

1. 減振和阻斷措施

對齒輪傳動(dòng)系統在安裝時(shí)應盡量避免機身與基礎支撐及連接件之間發(fā)生共振，產(chǎn)生噪聲。齒輪傳動(dòng)系統常常會(huì )發(fā)生一只或幾只齒輪在某些速度范圍內產(chǎn)生共振，除設計原因外，與安裝時(shí)未經(jīng)空試揪出共振位置。并采取相應減振或阻斷措施有直接關(guān)系。某些要求低傳動(dòng)噪聲和振動(dòng)的齒輪傳動(dòng)系統（如檢測儀器），應選用高韌性，高阻尼的基礎材料（如冶金設計研究院研制的環(huán)氧樹(shù)脂砂漿基礎材料）來(lái)減少噪聲和振動(dòng)的發(fā)生。

 

2. 幾何精度調整

由于安裝時(shí)幾何精度未達到標準規定的要求，導致傳動(dòng)系統發(fā)生共振，從而產(chǎn)生噪聲，這就應該在改善安裝工藝，增加工裝，保證裝配人員的整體素質(zhì)有直接關(guān)系。

 

3. 零部件松動(dòng)

在安裝時(shí)由于個(gè)別零部件的松動(dòng)（如軸承預緊機構，軸系定位機構，撥叉限位機構等），導致系統定位不準，非正常位置嚙合，軸系移動(dòng)，產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲。這一系列需從設計結構出發(fā)，盡量保證各機構的聯(lián)接穩定，采用多種聯(lián)接方式。

 

4. 傳動(dòng)部件損壞

在安裝時(shí)由于不當操作損傷傳動(dòng)部件，導致系統運動(dòng)不準確或運動(dòng)失穩；高速運動(dòng)部件由于受損導致油膜振動(dòng)；人為造成運動(dòng)件動(dòng)不平衡；都產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲。這些原因在安裝過(guò)程中都是必須注意和盡量避免的。對無(wú)法修復的損傷零部件，必須予以更換，以保證系統獲得穩定的噪聲等級。

 

使用維護原因及對策

對齒輪傳動(dòng)系統正確的使用維護雖不能降低系統噪聲等級，保證傳遞精度，但卻能防止其指標劣化，增大使用壽命。

 

1. 傳動(dòng)系統內部清潔

傳動(dòng)系統內部的清潔是保證齒輪正常運轉的基本條件，任何雜質(zhì)污物的進(jìn)入都將影響并損傷齒輪傳動(dòng)系統，終導致噪聲的產(chǎn)生，損壞傳動(dòng)系統。

 

2. 系統正常工作的工作溫度

保證傳動(dòng)系統正常的工作溫度，防止系統因過(guò)大的溫升產(chǎn)生變形，導致非正常嚙合，可以防止噪聲的增大。

 

3. 及時(shí)的潤滑和正確使用油品

不認真的潤滑和錯誤的使用潤滑油脂都將對系統產(chǎn)生不可估量的損害。保證系統得到及時(shí)正確的潤滑，可使系統保持在一定的噪聲等級范圍內，延緩劣化趨勢。高速運轉的齒輪，齒面摩擦會(huì )產(chǎn)生大量的熱能，潤滑不當，將會(huì )導致輪齒的損傷，影響精度，噪聲亦會(huì )增大。設計時(shí)要求齒輪副有適當的間隙（嚙合輪齒的非工作面間的間隙，以補償熱變形與貯存潤滑油脂）。對潤滑油脂的正確使用和選擇，可保證系統安全有效運行，穩定噪聲等級。

 

4. 對齒輪運動(dòng)系統的正確使用

按照系統正常操作順序使用它，可以大限度地避免系統的損傷及損壞，保證穩定的噪聲等級。在系統的正常負載范圍使用系統，因為齒輪傳動(dòng)系統傳動(dòng)噪聲隨負載的增加而增大。

 

5. 定期維護與保養

定期的維護保養（換油，更換已磨損零部件，緊固件松動(dòng)部件，清除系統內部雜物，調整各部間隙至標準規定值，檢定各項幾何精度等。）可以提高系統抵抗噪聲等級劣化能力，維持系統狀態(tài)穩定。

 

結論

 

齒輪傳動(dòng)噪聲控制是一個(gè)系統工程，它涉及了齒輪傳動(dòng)設計，制造，安裝，使用維護直至更新的全過(guò)程，它不僅對設計者，生產(chǎn)制造者，也對安裝使用維護保養者提出了諸多要求，上述任何環(huán)節未受到有效控制，齒輪傳動(dòng)噪聲控制都將歸與失效。

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