減速機噪聲的成因及解決辦法之設計篇

       傳統衡量減速機性能的三個主要因素是：負載能力、疲勞壽命和運轉精度，往往忽略了傳動噪音。隨著ISO14000、ISO18000兩項標準的相繼頒布，控制減速機傳動噪音這一因素的重要性日趨明顯，工業發展與需求對減速機的傳動誤差要求更為嚴格，對噪聲控制的要求也越來越高。

       目前，減速機噪音形成因素，大致可從內、外嚙合齒輪的設計、制造、安裝、使用維護等幾個方面進行分析。

       本篇小編單從設計這方面來給大家詳細解說一下。

       設計減速機時，設計者往往從經濟因素考慮，盡可能比較經濟的確定齒輪精度等級，忽略精度等級是齒輪產生噪聲與側隙的標記。美國齒輪制造協會曾通過大量的齒輪研究，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，既能減少傳動誤差，又可減小噪聲。

       在減速機傳動空間允許時，增加齒輪寬度，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，從而降低傳動噪聲。德國H奧帕茲的研究表明，扭矩恒定時，小齒寬比大齒寬噪聲曲線梯度高。同時增長齒輪寬度還能加大齒輪的承載能力，提高減速機的承載力矩。

       小齒距能保證有較多的輪齒同時接觸，齒輪重疊增多，減少單個齒輪撓曲，降低傳動噪聲，提高傳動精度。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。

       正確合理選擇變位系數，不但可以湊合中心距，避免齒輪根切，保證滿足同心條件，改善齒輪的傳動性能和提高其承載能力及提高齒輪的使用壽命，還可以有效控制側隙、溫升與噪聲。在閉式齒輪傳動中，對與硬齒面（硬度：350HBS）的齒輪，其主要失效形式是齒根疲勞折斷，這種齒輪傳動設計一般是按彎曲疲勞強度來進行的，在選擇變位系數時，應保證使相嚙合的輪齒具有相等的彎曲強度。對與軟齒面（硬度#lt;350HBS）的齒輪，其主要失效形式是疲勞點蝕，這種齒輪傳動設計一般是按接觸疲勞強度來進行的，在選擇變位系數時，應保證使盡可能大的接觸疲勞強度與疲勞壽命。

      合理選擇變位系數的限制條件有：

      ①保證被切齒輪不發生根切；

      ②保證齒輪傳動的平穩性，重合度必須大于1，一般要求大于1.2；

      ③保證齒頂有一定厚度；

      ④一對齒輪嚙合傳動時，如果一輪齒頂的漸開線與另一輪齒根的過渡曲線接觸，由于過渡曲線不是漸開線，故兩齒廓在接觸點的公法線不能通過固定的節點，因而引起傳動比的變化，還可能使兩輪卡住不動，這種“過渡曲線干涉”在選擇變位系數時，必須避免。

      將齒頂的齒形切削成比正確的漸開曲線略呈凸形。當齒輪齒面受外力產生變形時，可以避免對與之嚙合的齒輪產生干涉，并且可以降低噪音，延長齒輪壽命。要注意不能修整過量，過量修整等于增加了齒形誤差，將對嚙合產生不良影響。

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

       根據在不同轉速條件下對減速機的試驗表明，隨著減速機輸入轉速的增加，噪聲也將增大。

       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，圓筒形箱體比其它類型箱體噪聲級平均低5dB。對減速機箱體進行共振測試，找出共振位置，增加適當的筋條（板），可以提高箱體的剛度，減少箱體的振動，實現降噪。多級傳動時要求瞬時傳動比的變化盡量小，以保證傳動平穩，沖擊及振動小，噪聲低。