帶壓開孔機(jī)齒輪噪聲的消除方法
帶壓開孔機(jī)的齒輪軸安裝在齒輪箱軸孔中,因而齒輪箱軸孔中心距誤差必然影響齒輪傳動精度。而在齒輪的單項(xiàng)誤差中齒形誤差對噪聲的影響最大,齒形誤差大,噪聲就大,但兩者之間并不成簡單的正比關(guān)系。
帶壓開孔機(jī)變速箱噪聲的大小不僅與齒形誤差的大小有關(guān),還取決于齒形的形狀。齒形誤差相等而齒形形狀不同的三種齒輪與標(biāo)準(zhǔn)齒輪相嚙合時(shí)產(chǎn)生的噪聲對比,齒形形狀不同,噪聲可相差約10dB。其中,具有中凸齒形的齒輪噪聲最低,是一種理想的齒形。而中凹齒形由于輪齒在一次嚙合受到兩次沖擊,噪聲最大,在生產(chǎn)中應(yīng)盡量避免。
磨齒時(shí)一般不會產(chǎn)生中凹齒形。加工正常情況下磨齒時(shí)產(chǎn)生的齒形誤差曲線呈直線形,也即出現(xiàn)壓力角偏差。齒根稍凸,則壓力角偏大,在這種情況下的齒形誤差習(xí)慣上用負(fù)號表示,如齒形誤差為-0.016,則表示其齒形誤差數(shù)值為0.016,齒形誤差形狀是齒根稍凸壓力角偏大;而齒形誤差為+0.016則表示其齒形誤差數(shù)值是0.016,齒形誤差形狀是齒頂稍凸壓力角偏小。在帶壓開孔的生產(chǎn)實(shí)踐表明,一對齒輪相嚙合時(shí)產(chǎn)生的噪聲不僅與齒輪的齒形誤差大小有關(guān),而且還與齒形壓力角誤差方向有關(guān);在齒形誤差大小相同的情況下,主動輪壓力角稍小于從動輪壓力角對降低噪聲有利。
另外為了減少和控制齒輪噪聲的有效途徑還可以通過齒輪修形來進(jìn)行。
在帶壓開孔的試驗(yàn)過程中可以證明,當(dāng)輪齒在進(jìn)入嚙合和脫離嚙合區(qū)時(shí),由于輪齒誤差和受載變形引起角速度的脈動變化而產(chǎn)生沖擊和噪聲,這種現(xiàn)象的產(chǎn)生,即使是制造精度很高的齒輪也很難避免。過去人們總是力求使輪齒的精度盡可能地接近理論齒形,實(shí)際的帶壓開孔工程研究發(fā)現(xiàn),在高速大功率傳動時(shí),符合理論齒形的輪齒反而不能滿足要求。采用齒頂和齒根修緣、齒向修形后,能有效改善輪齒的嚙合性能,降低齒輪噪聲。齒輪傳動中的撞擊是產(chǎn)生噪聲的主要原因,因此,消除或減小齒輪傳動中的撞擊是降低噪聲的有效途徑。采用齒輪修形能有效減小齒輪傳動中的撞擊,從而控制齒輪傳動噪聲,因此該方法在齒輪傳動設(shè)計(jì)中得到了廣泛應(yīng)用。齒輪修形在某些場合下比提高齒輪精度更為有效。雖然提高齒輪精度可以減小齒輪傳動誤差,降低齒輪傳動噪聲(尤其是空載狀態(tài)下的噪聲),但在負(fù)載下可能會因輪齒變形而產(chǎn)生傳動誤差,且隨著載荷增加,傳動誤差及噪聲隨之增大,而采用齒輪修形卻能有效改善這一現(xiàn)象。