在實際生產(chǎn)與應(yīng)用中,齒輪減速機(jī)噪聲問題一直是相關(guān)技術(shù)人員以及領(lǐng)導(dǎo)關(guān)注的大問題,分析設(shè)備噪聲產(chǎn)生原因,采取有效技術(shù)措施降低設(shè)備運(yùn)行噪聲,對生產(chǎn)環(huán)境改善以及設(shè)備系統(tǒng)良好運(yùn)行,都具有重要意義。
一、機(jī)械傳動過程產(chǎn)生噪聲的主要因素
1、機(jī)械傳動過程中振動產(chǎn)生噪聲:在生產(chǎn)過程中,離不開傳動機(jī)械設(shè)備。我們都知道機(jī)械傳動設(shè)備是復(fù)雜機(jī)械部件通過科學(xué)組合與組裝之后,將傳動力以不同方式轉(zhuǎn)化或傳遞出去。其系統(tǒng)內(nèi)部,因傳動要求不同,也有很大差異,但其組合復(fù)雜性導(dǎo)致每一機(jī)械部件在運(yùn)動過程中產(chǎn)生其自身振動頻率,多種無序傳動振動混合在一起,就會有噪聲產(chǎn)生,可以說,只要有機(jī)械部件振動,就會有噪聲產(chǎn)生。
2、齒輪傳動過程中誤差產(chǎn)生噪聲:機(jī)械設(shè)備運(yùn)行過程中,通過大大小小、不同規(guī)格齒輪來完成設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的。如果設(shè)備內(nèi)部齒輪誤差較大,或者齒輪漸開線數(shù)據(jù)出現(xiàn)錯誤等,都會導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行時,因齒輪相互嚙合不緊密產(chǎn)生無序噪聲,而且隨著運(yùn)行時間增加,齒輪振動幅度會越來越大,振動頻率也會隨之增加。
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:在齒輪相互嚙合傳動過程中,齒輪加工精度是傳動噪聲產(chǎn)生的主要原因之一, 因為齒輪加工精度直接影響不同齒輪動力傳遞平穩(wěn)性,對機(jī)械部件所承受載荷分布產(chǎn)生直接的影響。
在這些方面,影響齒輪傳動平穩(wěn)性的一般有偏心誤差與轉(zhuǎn)速頻率,平穩(wěn)性指標(biāo)在減速器高速運(yùn)轉(zhuǎn)時,通過噪聲的頻率及其規(guī)律性可以明顯的感知出來。還有齒輪節(jié)距誤差,在一個齒輪部件中,如果某一個齒輪節(jié)距誤差較大,在轉(zhuǎn)動到此部位時,就會有較大噪聲產(chǎn)生,如果齒輪中有多個節(jié)距誤差較大,噪聲會呈現(xiàn)不規(guī)則分布。此外,齒輪載荷分布均勻性與否也是傳動噪聲產(chǎn)生的因素之一。通常情況下,齒向誤差直接影響嚙合齒輪二者相互接觸長度,如果嚙合齒相互間在齒長的接觸面積較小,則對齒輪的輪載荷均勻性產(chǎn)生直接影響。為了改善齒面相互接觸產(chǎn)生的噪聲,需要通過齒輪載荷分布均勻、增加齒輪承載能力來實現(xiàn)。面接觸線誤差也會導(dǎo)致基節(jié)偏差,進(jìn)而產(chǎn)生噪聲影響。
2、輪齒的接觸對傳動噪聲的影響:在傳動機(jī)構(gòu)中,齒輪間相互嚙合時,應(yīng)保證不同齒面接觸良好,從而降低應(yīng)力集中狀況發(fā)生。如果齒面應(yīng)力過于集中,超出一定限度,會造成齒面局部變形量增大,齒輪磨損嚴(yán)重,導(dǎo)致齒輪嚙合過程中產(chǎn)生相互沖擊,引起振動和噪聲的發(fā)生。
3、齒輪側(cè)隙對傳動噪聲的影響:減速器齒輪的側(cè)隙也對傳動噪聲大小產(chǎn)生影響。齒輪側(cè)隙與齒輪加工精率等級無關(guān),是由其實際工作條件決定,為了降低傳動噪聲,我們應(yīng)科學(xué)選擇齒輪側(cè)隙。第一,為了避免齒輪空行程對噪聲的影響,應(yīng)保證齒輪側(cè)隙距離較小,同時,也要避免因運(yùn)行過程中溫度升高導(dǎo)致齒輪變形時齒輪側(cè)隙處于不合理的范圍。第二,為了保證齒輪運(yùn)行過程能夠處于正常潤滑狀態(tài),避免齒輪部件因發(fā)熱出現(xiàn)卡死的現(xiàn)象,需要保證必需的最小側(cè)隙量,其大小則取決于齒輪減速器工作速度與采用的潤滑方式。第三,齒輪中心距與齒厚偏差影響齒輪側(cè)隙的大小。中心距一般是由安裝誤差決定的。再者,如果齒厚過大,導(dǎo)致齒輪側(cè)間隙偏小,在進(jìn)行齒輪組裝時,會造成一定的安裝困難,也會導(dǎo)致潤滑油存儲量過少,噪聲升高。
三、齒輪減速器降噪措施
1、提高齒輪加工和裝配精度:為了保證齒輪間準(zhǔn)確嚙合,就需要重視齒輪加工精度和裝配精度,可以有較好的降低噪聲的效果。這方面一是要保證齒輪加工精度符合相關(guān)設(shè)計要求。為了保證加工精度,最好選擇同一機(jī)床加工左右輪齒輪。二是裝配過程中,首先對齒輪的端面進(jìn)行清潔,也要保證其相互間隙與側(cè)間隙在合理的范圍,可以有效的降低其傳動時產(chǎn)生的噪聲。
2、降低共振頻率:齒輪減速器在工作過程中,其自身很容易與安裝基礎(chǔ)之間產(chǎn)生共振,而共振加劇了噪聲的產(chǎn)生。因此,可以采用降低共振頻率的方法來降低傳動噪聲。這就需要注意控制齒輪產(chǎn)生共振的轉(zhuǎn)動速度,有條件的情況下,可采用高阻尼材料進(jìn)一步降低共振頻率。
3、及時修護(hù)齒形:減速器齒輪嚙合度決定傳動過程噪聲的大小。而減速器齒形誤差會進(jìn)一步影響齒輪嚙合,進(jìn)而導(dǎo)致齒輪精度降低。為了達(dá)到降低噪聲的目的,可以通過提高齒形精度,使其嚙合點集中分布于某一點,實現(xiàn)降噪目的。對于傳動系統(tǒng)內(nèi)部,需要定期進(jìn)行清潔,防止內(nèi)部存在雜物導(dǎo)致齒形磨損。
如果出現(xiàn)噪聲過大情況,應(yīng)及時對設(shè)備進(jìn)行檢查,對變形齒形進(jìn)行修復(fù),實現(xiàn)降低噪聲干擾目的。
4、正確潤滑方式:錯誤潤滑方式和潤滑油脂也會對傳動系統(tǒng)運(yùn)行產(chǎn)生影響。因此,在齒輪減速器使用過程,應(yīng)選擇質(zhì)量好的潤滑油,通過正確使用來保證實現(xiàn)良好潤滑效果。在這方面,還需要注意齒輪減速器工作溫度變化,如果噪聲突然增大,并伴隨設(shè)備溫度增加,必須及時進(jìn)行停機(jī)檢查,防止因潤滑油不足,導(dǎo)致設(shè)備的損壞。
四、結(jié)語
在機(jī)械傳動過程中,噪聲伴隨設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)是不可避免的,僅僅噪聲會嚴(yán)重干擾人們工作和生活,但如果出現(xiàn)異響有可能是設(shè)備真的出了問題,會影響設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn),導(dǎo)致被動停機(jī),因此,需要通過對噪聲和異響產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析,找出科學(xué)的應(yīng)對方法,才能保證機(jī)械系統(tǒng)正常運(yùn)行。
2021年9月摘自 公眾號今日減速機(jī)并整理,僅供參考
(原作者:洛陽北方玻璃技術(shù)股份有限公司 楊明、牛洪剛)