齿轮噪音影响因素
齿轮噪声更准确地称为齿轮传动噪声,其声源为齿轮啮合传动中的相互撞击。齿轮传动中的撞击主要由齿轮啮合刚性的周期性变化以及齿轮传动误差和安装误差引起。
(1)
齿轮啮合刚性的周期性变化对传动噪声的影响
啮合刚性的变化是指齿轮传动中因同时啮合齿数不同而引起啮合轮齿承受载荷的变化,并由此引起轮齿变形量的变化。在直齿轮传动中,啮合线上的同时啮合齿数在1~2对之间变化,而其传动的扭矩近似恒定。因此,当一对轮齿啮合时,全部载荷均作用于该对轮齿,其变形量较大;当两对轮齿啮合时,载荷由两对轮齿共同承担,每对轮齿的负荷减半,此时轮齿变形量较小。这一结果使齿轮的实际啮合点并非总是处于啮合线的理论啮合位置,由此产生的传动误差使输出轴的运动滞后于输入轴的运动。主、被动齿轮在啮合线外进入啮合时,其速度的瞬时差异造成在被动齿轮齿顶处产生撞击。在不同载荷下齿轮传动产生的噪声程度不同,原因在于不同载荷下轮齿产生的变形量不同,造成的撞击程度不同。
(2)齿轮传动误差和安装误差对传动噪声的影响
齿轮传动装置空载运行时,传动噪声的影响因素主要是齿轮的加工误差和安装误差,包括齿形误差、齿距误差、齿圈跳动、安装后齿轮的轴线度、平行度及中心距误差等。当然这些误差对传动装置在负载下运行的传动噪声也有影响。①齿形误差会引起与啮合频率相同的传动误差及噪声,是引起啮合频率上噪声分量的主要原因。中凹齿形是不能接受的,加工中应尽量避免。②齿距误差为随机误差,产生的噪声频率与啮合频率不
同,不会提高啮合频率上的噪声幅度,但会加宽齿轮噪声音频的带宽。
③轴线在节平面上投影的不平行、齿向误差以及轴在传动负载下的变形会使轮齿在齿宽方向上的接触长度缩短,造成啮合刚性下降,由此产生的传动误差及齿轮传动啮合刚性的周期性变化是产生噪声的另一原因,其对斜齿轮传动影响更大。
2控制齿轮噪声的有效途径———齿轮修形[2]
试验证明,当轮齿在进入啮合和脱离啮合区时,由于轮齿误差和受载变形引起角速度的脉动变化而产生冲击和噪声,这种现象的产生,即使是制造精度很高的齿轮也很难避免。过去人们总是力求使轮齿的精度尽可能地接近理论齿形,实践证明,在高速大功率传动时,符合理论齿形的轮齿反而不能满足要求。采用齿顶和齿根修缘、齿向修形后,有效改善轮齿的啮合性能,降低齿轮噪声。齿轮传动中的撞击是产生噪声的主要原因,因此,消除或减小齿轮传动中的撞击是降低噪声的有效途径。采用齿轮修形能有效减小齿轮传动中的撞击,从而控制齿轮传动噪声,因此该方法在齿轮传动设计中得到了广泛应用。齿轮修形在某些场合下比提高齿轮精度更为有效。虽然提高齿轮精度可以减小齿轮传动误差,降低齿轮传动噪声(尤其是空载状态下的噪声),但在负载下可能会因轮齿变形而产生传动误差,且随着载荷增加,传动误差及噪声随之增大,而采用齿轮修形却能有效改善这一现象。
齿轮传动噪声的成因及破解之法
发布企业：上海涟恒精密机械有限公司会员：zhouyaozhi
传统衡量齿轮传动性能的两个主要因素是：负载能力和疲劳寿命，往往将传动噪音与传动精度忽略掉。随着ISO14000、ISO18000两项标准的相继颁布，控制齿轮传动噪音这一因素的重要性日趋明显，工业发展与需求对高精密设备的传动误差的要求也越来越严格（齿轮传动侧隙）。目前已知的齿轮噪音形成因素，大致可从设计、制造、安装、使用维护等几个方面分析。
设计原因及对策
1．齿轮精度等级
齿轮传动系统设计时，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，殊不知精度等级是齿轮产生噪声等级与侧隙的标记。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，来减小齿轮噪声，减少传动误差。
2．齿轮宽度
在齿轮传动系统允许时，增加齿宽，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。同时增长齿宽能加大齿轮的承载能力。
3．齿距和压力角
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。
4．运转速度
根据德国H奥帕兹的试验研究表明，随着齿轮运转速度增加，噪声等级升高。
5．齿轮箱结构
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，普通结构齿轮箱体的噪声级比圆筒形箱体噪声级平均高6dB。对齿轮箱体进行共振测试，找出共振位置，增加适当的筋条（板），可以明显地减少振动，降低噪声。多级齿轮传动时要求瞬时传动比的变化尽量小，已保证传动平稳，冲击及振动小，噪声低。
6．齿轮声辐射特征分析
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。
制造原因及对策
1．误差影响
制造过程齿形误差、齿距误差、齿向误差是导致传动噪声的主要误差。也是齿轮传动精度难以保证的一个问题点。
齿形误差小、齿面粗糙度小的齿轮，在相同试验条件下，其噪声比普通齿轮要小10dB。齿距误差小的齿轮，在相同试验条件下，其噪声级比普通齿轮要小6～12dB。但如果有齿距误差存在，负载对齿轮噪声的影响将会减少。
齿向误差将导致传动功率不是全齿宽传递，接触区转向齿的这端面或那个端面，因局部受力增大轮齿挠曲，导致噪声级提高。但在高负载时，齿变形可以部分弥补齿向误差。
齿轮噪声的产生与传动精度有很直接的关系。
2．装配同心度和动平衡
装配不同心将导致轴系运转的不平衡，且由于齿论啮合半边松半边紧，共同导致噪声加剧。高精度齿轮传动装配时的不平衡将严重影响传动系统精度。
3．齿面硬度
随着齿轮硬齿面技术的发展，其承载能力大、体积小、重量轻、传动精度高等特点使其应用领域日趋广泛。但为获得硬齿面采用的渗碳淬硬使齿轮产生变形，导致齿轮传动噪声增大，寿命缩短。为减少噪声，需对齿面进行精加工。目前除采用传统的磨齿方法外，又发展出一种硬齿面刮削方法，通过修正齿顶和齿根，或把主被动轮的齿形都调小，来减少齿轮啮入与啮出冲击，从而减少齿轮传动噪音。4．系统指标检定
在装配前零部件的加工精度及对零部件的选配方法（完全互换，分组选配，单件选配等），将会影响到系统装配后的精度等级，其噪声等级也在影响范围之内，因此，装配后对系统各项指标进行检定（或标定），对控制系统噪声是很关键的。
安装原因及对策
1．减振和阻断措施
对齿轮传动系统在安装时应尽量避免机身与基础支撑及连接件之间发生共振，产生噪声。齿轮传动系统常常会发生一只或几只齿轮在某些速度范围内产生共振，除设计原因外，与安装时未经空试揪出共振位置。并采取相应减振或阻断措施有直接关系。某些要求低传动噪声和振动的齿轮传动系统（如检测仪器），应选用高韧性，高阻尼的基础材料（如冶金设计研究院研制的环氧树脂砂浆基础材料）来减少噪声和振动的发生。
2．几何精度调整
由于安装时几何精度未达到标准规定的要求，导致传动系统发生共振，从而产生噪声，这就应该在改善安装工艺，增加工装，保证装配人员的整体素质有直接关系。
3．零部件松动
在安装时由于个别零部件的松动（如轴承预紧机构，轴系定位机构，拨叉限位机构等），导致系统定位不准，非正常位置啮合，轴系移动，产生振动和噪声。这一系列需从设计结构出发，尽量保证各机构的联接稳定，采用多种联接方式。
4．传动部件损坏
在安装时由于不当操作损伤传动部件，导致系统运动不准确或运动失稳；高速运动部件由于受损导致油膜振动；人为造成运动件动不平衡；都产生振动和噪声。这些原因在安装过程中都是必须注意和尽量避免的。对无法修复的损伤零部件，必须予以更换，以保证系统获得稳定的噪声等级。
使用维护原因及对策
对齿轮传动系统正确的使用维护虽不能降低系统噪声等级，保证传递精度，但却能防止其指标劣化，增大使用寿命。
1．传动系统内部清洁
传动系统内部的清洁是保证齿轮正常运转的基本条件，任何杂质污物的进入都将影响并损伤齿轮传动系统，最终导致噪声的产生，损坏传动系统。
2．系统正常工作的工作温度
保证传动系统正常的工作温度，防止系统因过大的温升产生变形，导致非正常啮合，可以防止噪声的增大。
3．及时的润滑和正确使用油品
不认真的润滑和错误的使用润滑油脂都将对系统产生不可估量的损害。保证系统得到及时正确的润滑，可使系统保持在一定的噪声等级范围内，延缓劣化趋势。高速运转的齿轮，齿面摩擦会产生大量的热能，润滑不当，将会导致轮齿的损伤，影响精度，噪声亦会增大。设计时要求齿轮副有适当的间隙（啮合轮齿的非工作面间的间隙，以补偿热变形与贮存润滑油脂）。对润滑油脂的正确使用和选择，可保证系统安全有效运行，稳定噪声等级。
4．对齿轮运动系统的正确使用
按照系统正常操作顺序使用它，可以最大限度地避免系统的损伤及损坏，保证稳定的噪声等级。在系统的正常负载范围使用系统，因为齿轮传动系统传动噪声随负载的增加而增大。
5．定期维护与保养
定期的维护保养（换油，更换已磨损零部件，紧固件松动部件，清除系统内部杂物，调整各部间隙至标准规定值，检定各项几何精度等。）可以提高系统抵抗噪声等级劣化能力，维持系统状态稳定。
结论
齿轮传动噪声控制是一个系统工程，它涉及了齿轮传动设计，制造，安装，使用维护直至更新的全过程，它不仅对设计者，生产制造者，也对安装使用维护保养者提出了诸多要求，上述任何环节未受到有效控制，齿轮传动噪声控制都将归与失效。
二、齿轮的工作特点
（一）
齿轮的接触型式及摩擦特点：（见表）
齿轮的接触型式及摩擦特点：（见表）
齿轮类型接触形式主要摩擦特点
正齿轮线滑动及滚动
人字齿轮线滑动及滚动
圆锥齿轮线滚动及滑动
直齿线滚动及滑动
曲齿线滚动及滑动
蜗轮蜗杆点滑动
双曲线齿轮线滑动及滚动
螺旋齿轮点滑动
（二）齿轮的工作特点：
不同类型的齿轮有着不同的工作特性，如：正齿轮传动时，齿面接触线是一条与轴线平行的直线，其轮齿的啮合是沿整个齿宽同时接触，或同时分开，所以容易引起冲击和噪音。为了克服这种缺点，产生了斜齿、螺旋齿、曲齿、圆锥曲齿、双曲线齿等传动以达到传动平稳、减少冲击和噪音等目的。同时这些齿轮在啮合区内，接触线的总长要比直齿轮长，且在同一时间内，有几个齿同时啮合，啮合的部分比直齿多，从而使齿面上的比压降低，提高了齿轮传动的承载能力，增长了使用寿命。
（三）齿轮的工作条件
随着现代工业的高速发展，特种、重型、高速、强载设备的出现，齿轮的传动条件越加苛刻，特别是汽车工业、航空工业等表现突出，其他一般工业齿轮装置的减速箱、传动箱工作条件较为缓和。总之齿轮在不同运转工作条件下，齿轮的齿面啮合压力、齿轮的圆周速度以及在工作时油的温度等有较大的差异，其齿面啮合承载的压力为0.8～4Gpa，齿轮的圆周速度为5～100m/s，其工作运转时的油温在40～200℃之间。
三、齿轮的损坏状况
（一）
齿轮损坏的形式
齿轮损坏的形式可分为四种类型：黏着磨损、磨粒磨损、疲劳磨损、和腐蚀磨损。以上四种类型的磨损表现在不同的工作条件下（扭矩及速度等）
（二）
损坏的主要原因
当摩擦副在运转过程中，其一是润滑油因粘度小，速度太低，负荷太大，不能建立油膜；其二是圆周速度过大，负荷过重，产生滑动滚动、润滑油的质量等级差，粘度不合适、缺油等造成的不同程度黏着磨损；其三是润滑系统内混进外部的尘埃等微粒以及内部磨屑、胶质等杂质造成微粒磨损；其四，在周期循环接触应力的反复作用下，使齿轮产生疲劳磨损，使表面材料产生点蚀、剥落以及断裂；其五，润滑系统内混进水、金属微粒、化学污染物、以及润滑油的化学作用和氧的参予下等造成腐蚀磨损等。
总之，齿轮的损坏是齿轮在运转过程中产生滑动、滚动、冲击以及润滑材料等介质与摩擦副的相互作用下引起的擦伤、点蚀、断裂等损坏。
四、齿轮的润滑
（一）
对齿轮润滑油的主要质量性能要求：
1、适当的粘度和良好的粘温性能；粘度不能太低，不能形成足够厚的油膜，但粘度也不能太大，以免在较低气温下不易启动。
2、良好的极压性能：对双曲线齿轮、曲线圆锥齿轮及螺旋齿轮、蜗轮传动齿轮，它们呈线、点接触，承受很大的负荷及很高的转速，并且既有滑动也有滚动，工作十分苛刻，所以说必须有良好的极压性能。
3、良好的抗氧化安定性：齿轮在强载高速运转过程中，油的工作温度很高，易氧化变质，所以齿轮油在高温下应该有良好的抗氧化安定
性能。
4、具有较好的防腐性能：齿轮在运转过程中，由于氧化和添加剂的作用，而使齿面腐蚀、在有水和氧的参与下齿轮易锈蚀，因此齿轮油应具有良好的防腐蚀防锈性能等。
在现代齿轮加工中，齿轮噪声控制已成为一个重要的质量控制环节，齿轮噪声控制水平不仅代表一个齿轮制造厂的质量水平，而且直接受到有关环保法规的制约。剃齿是一种广泛采用的齿轮精加工方法，特别在轿车齿轮加工中，90%以上的齿轮精加工均采用剃齿。这不仅因为剃齿具有较高的加工效率和较低的加工成本，可大幅度提高齿轮精度和表面粗糙度，而且剃齿能实现齿形修形及采取热处理变形补偿措施，从而降低齿轮传动噪声，提高齿轮承载能力和安全系数，延长齿轮工作寿命。 一、齿轮传动噪声的影响因素及控制方法 齿轮噪声更准确地应称为齿轮传动噪声，其声源为齿轮啮合传动中的相互撞击。齿轮传动中的撞击主要由齿轮啮合刚性的周期性变化以及齿轮传动误差和安装误差引起。 齿轮啮合刚性的周期性变化对传动噪声的影响啮合刚性的变化是指齿轮传动中因同时啮合齿数不同而引起的啮合轮齿承受载荷的变化，并由此引起轮齿变形量的变化。在直齿轮传动中，啮合线上的同时啮合齿数在1～2对之间变化，而其传动的扭矩近似恒定。因此，当一对轮齿啮合时，全部载荷均作用于该对轮齿，其变形量较大；当两对轮齿啮合时，载荷由两对轮齿共同承担，每对轮齿的负荷减半，此时轮齿变形量较小。这一结果使齿轮的实际啮合点并非总是处于啮合线的理论啮合位置，由此产生的传动误差使输出轴的运动滞后于输入轴
的运动。主、被动齿轮在啮合线外进入啮合时，其速度的瞬时差异造成在被动齿轮齿顶处产生撞击。在不同载荷下齿轮传动产生的噪声程度不同，其原因在于不同载荷下轮齿产生的变形量不同，造成的撞击程度不同。斜齿轮的啮合刚性取决于啮合轮齿的接触线总长度，故同时啮合齿数的变化对啮合刚性影响不大。 齿轮传动误差和安装误差对传动噪声的影响齿轮传动装置空载运行时，传动噪声的影响因素主要为齿轮的加工误差和安装误差，包括齿形误差、齿距误差、齿圈跳动、安装后齿轮的轴线度、平行度及中心距误差等。当然，这些误差对传动装置在负载下运行的传动噪声也有影响。a. 齿形误差会引起与啮合频率相同的传动误差及噪声，是引起啮合频率上噪声分量的主要原因。中凹齿形是不能接受的，加工中应尽量避免。b. 齿距误差为随机误差，产生的噪声频率与啮合频率不同，不会提高啮合频率上的噪声幅度，但会加宽齿轮噪声音频的带宽。c. 轴线在节平面上投影的不平行、齿向误差以及轴在传动负载下的变形会使轮齿在齿宽方向上的接触长度缩短，造成啮合刚性下降，由此产生的传动误差及齿轮传动啮合刚性的周期性变化是产生噪声的另一原因，其对斜齿轮传动影响更大。 控制齿轮噪声的有效途径——齿轮修缘齿轮传动中的撞击是产生噪声的主要原因，因此，消除或减小齿轮传动中的撞击是降低噪声的有效途径。采用齿轮修缘能有效减小齿轮传动中的撞击，从而控制齿轮
齿轮传动噪声产生原因及控制 摘要:结合多年的实际工作经验，分析齿轮传动噪音的产生的原因，同时，就如何控制和减少噪音，提出了一些比较实用的方法，仅供相关人士参考。 关键词：齿轮传动、噪音、消除、共振、渐开线 齿轮传动的噪音是很早以前人们就关注的问题。但是人们一直未完全解决这一问题，因为齿轮传动中只要有很少的振动能量就能产生声波形成噪音。噪音不但影响周围环境，而且影响机床设备的加工精度。由于齿轮的振动直接影响设备的加工精度，满足不了产品生产工艺要求。因此，如何解决变速箱齿轮传动的噪音尤为重要。下面谈谈机械设备设计和修理中消除齿轮传动噪音的几种简单方法。 1 噪音产生的原因 1.1 转速的影响 齿轮传动若转速较高，则齿轮的振动频率增高，啮台冲击更加频繁，高频波更高。据有关资料介绍，转速在1400转/分钟时产生的振动频率达5000H。产生的声波达88dB形成噪音软。一般光学设备变速箱输出轴的转速都较高。高达2000~2800转/分钟。因此，光学设备要解决噪音问题是需要研究的。 1.2 载荷的影响 我们将齿轮传动作为一个振动弹簧体系，齿轮本身作为质量的振动系统。那么该系统由于受到变化不同的冲击载荷，产生齿轮圆周方向扭转振动，形成圆周方向的振动力。加上齿轮本身刚性较差就会产生周期振幅出现噪音。这种噪音平稳而不尖叫。 1.3 齿形误差的影响 齿形误差对齿轮的振动和噪音有敏感的影响。齿轮的齿形曲线偏离标准渐开线形状，它的公法线长度误差也就增大。同时齿形误差的偏离量使齿顶与齿根互相干扰，出现齿顼棱边啮合，从而产生振动和噪音。 1.4 共振现象的影响 齿轮的共振现象是产生噪音的重要原因之一。所谓共振现象就是一个齿轮由于刚性较差齿轮本身的固有振动频率与啮合齿轮产生相同的振动频率，这时就会产生共振现象。由于共振现象的存在，齿轮的振动频率提高，产生高一级的振动噪音。要解决共振现象的噪音问题，只有提高齿轮的刚性。 1.5 啮合齿面的表面粗糙度影响 齿轮啮合面粗糙度会激起齿轮圆周方向振动，表面粗糙度越差，振动的幅度越大，频率越高，产生的噪音越大。 1.6 润滑的影响 对啮合齿轮齿面润滑良好可以减少齿轮的振动力，它与润滑的方法有关。据有关资料介绍，齿轮箱中企图增加润滑油的数量，提高润滑油面的高度或用润滑粘度较高的润滑油来减少齿轮箱的振动和噪音其收效甚少。若采用齿轮啮合面上充分注入润滑的方法进行强制性润
齿轮传动噪声形成的主要原因及对策 传统衡量齿轮传动性能的两个主要因素是：负载能力和疲劳寿命，往往将传动噪音与传动精度忽略掉。随着ISO14000、ISO18000两项标准的相继颁布，控制齿轮传动噪音这一因素的重要性日趋明显，工业发展与需求对高精密设备的传动误差的要求也越来越严格（齿轮传动侧隙）。目前已知的齿轮噪音形成因素，大致可从设计、制造、安装、使用维护等几个方面分析。 设计原因及对策 1. 齿轮精度等级 齿轮传动系统设计时，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，殊不知精度等级是齿轮产生噪声等级与侧隙的标记。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，来减小齿轮噪声，减少传动误差。 2. 齿轮宽度 在齿轮传动系统允许时，增加齿宽，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。同时增长齿宽能加大齿轮的承载能力。 3. 齿距和压力角 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。 4. 运转速度 根据德国H奥帕兹的试验研究表明，随着齿轮运转速度增加，噪声等级升高。 5. 齿轮箱结构 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，普通结构齿轮箱体的噪声级比圆筒形箱体噪声级平均高6dB。对齿轮箱体进行共振测试，找出共振位置，增加适当的筋条（板），可以明显地减少振动，降低噪声。多级齿轮传
工艺
主持人：陈晓玉/ 工艺 、F b 、±F px 等几个评定指标控制；4）齿轮副侧隙，由 箱体中心距和齿厚减薄量控制。 对每一对齿轮都必须有上述4项基本要求，而且根据使用工作条件不同，这4项要求也各不相同。当然，这几个方面也并非单一条件起作用，它们之间既有一定联系，又有主次之分。就摩托车发动机而言，传动平稳性要求和齿轮幅侧隙要求应明显高于其它2个公差组的要求。2.1齿形的影响 用同一台发动机，在检测初级驱动齿轮完全合格的情况下，更换初级从动齿轮，在转速相同的条件下，判定噪声出现程度，分为无、轻微、中等、严重4级。 其结果为： 1）齿形误差影响最明显；2）齿形误差比齿向误差影响明显； 3）齿形误差比基节极限偏差影响明显。齿形参数对噪声的影响如表2所示。 表2 齿形、齿向、基节对噪声的影响组别 件号 f f F 对齿厚的影响：△E S =2△f a tg ?a?a3Y??3YD??? 2.6齿面粗糙度的影响 笔者在试验中还发现，个别齿轮在检测中虽各项检测参数均合格，齿形、齿向的检测曲线也在公差范围内，但曲线波动大，可见齿面粗糙度和磕碰、毛刺也是产生噪声异响的一个重要方面。 3解决措施 由于齿轮轮齿存在制造和安装误差、齿轮弹性变形、扭转变形、热变形等，均会使齿轮在啮合过程中产生冲击、振动和偏载，而靠提高齿轮制造和安装精度来改善齿轮的运转质量，又会增加齿轮的制造成本。过去人们总是力求使齿轮的精度尽可能地接近理论齿形，通过实践，采用齿顶和齿根修缘、齿向修形后，能有效地改善轮齿的啮合性能，提高运转平稳性及承载能力，降低噪声和振动，延长使用寿命。3.1从齿形方面入手3.1.1齿形的优化设计 齿形修形的基本原则：a ）根据齿轮的材料、模数、负载大小及精度等，选取适当的修形量，一般在0.007～0.03mm 范围内[2]。修形量小，齿轮的制造误差大于齿形修形量，达不到目的；修形量大，重合度系数下降，适得其反。
齿轮噪声，剃齿加工及剃齿刀的修磨 作者：意大利桑浦坦斯利北京办事处徐振光 在现代齿轮加工中，齿轮噪 声控制已成为一个重要的质量控制环节，齿轮噪声控制水平不仅代表一个齿轮制造厂的质量水平，而且直接受到有关环保法规的制约。剃齿是一种广泛采用的齿轮精加工方法，特别在轿车齿轮加工中，90%以上的齿轮精加工均采用剃齿。这不仅因为剃齿具有较高的加工效率和较低的加工成本，可大幅度提高齿轮精度和表面粗糙度，而且剃齿能实现齿形修形及采取热处理变形补偿措施，从而降低齿轮传动噪声，提高齿轮承载能力和安全系数，延长齿轮工作寿命。 一、齿轮传动噪声的影响因素及控制方法 齿轮噪声更准确地应称为齿轮传动噪声，其声源为齿轮啮合传动中的相互撞击。齿轮传动中的撞击主要由齿轮啮合刚性的周期性变化以及齿轮传动误差和安装误差引起。 1) 齿轮啮合刚性的周期性变化对传动噪声的影响 啮合刚性的变化是指齿轮传动中因同时啮合齿数不同而引起的啮合轮齿承受载荷的变化，并由此引起轮齿变形量的变化。在直齿轮传动中，啮合线上的同时啮合齿数在1～2对之间变化，而其传动的扭矩近似恒定。因此，当一对轮齿啮合时，全部载荷均作用于该对轮齿，其变形量较大；当两对轮齿啮合时，载荷由两对轮齿共同承担，每对轮齿的负荷减半，此时轮齿变形量较小。这一结果使齿轮的实际啮合点并非总是处于啮合线的理论啮合位置，由此产生的传动误差使输出轴的运动滞后于输入轴的运动。主、被动齿轮在啮合线外进入啮合时，其速度的瞬时差异造成在被动齿轮齿顶处产生撞击。在不同载荷下齿轮传动产生的噪声程度不同，其原因在于不同载荷下轮齿产生的变形量不同，造成的撞击程度不同。斜齿轮的啮合刚性取决于啮合轮齿的接触线总长度，故同时啮合齿数的变化对啮合刚性影响不大。 2) 齿轮传动误差和安装误差对传动噪声的影响 齿轮传动装置空载运行时，传动噪声的影响因素主要为齿轮的加工误差和安装误差，包括齿形误差、齿距误差、齿圈跳动、安装后齿轮的轴线度、平行度及中心距误差等。当然，这些误差对传动装置在负载下运行的传动噪声也有影响。 a. 齿形误差会引起与啮合频率相同的传动误差及噪声，是引起啮合频率上噪声分量的主要原因。中凹齿形是不能接受的，加工中应尽量避免。 b. 齿距误差为随机误差，产生的噪声频率与啮合频率不同，不会提高啮合频率上的噪声幅度，但会加宽齿轮噪声音频的带宽。 c. 轴线在节平面上投影的不平行、齿向误差以及轴在传动负载下的变形会使轮齿在齿宽方向上的接触长度缩短，造成啮合刚性下降，由此产生的传动误差及
10.16638/https://www.doczj.com/doc/da18489873.html,ki.1671-7988.2015.11.009 变速箱齿轮噪声机理及应对措施研究 徐丽梅1，石月奎2 （1.天津矢崎汽车配件有限公司，天津300457；2.中国汽车技术研究中心，天津300300） 摘要：为解决某试验样车在怠速和匀速行驶工况下变速箱噪声问题，分析了变速箱噪声的特点，通过频谱分析和阶次分析的理论，找到了敲击声和啸叫声的频率特点和范围，并根据传递路径的方法确定了敲击声的传递路径为变速箱悬置的主动侧支架，啸叫声为长啮合齿轮的主动齿引起的。通过改进变速箱悬置主动侧支架的频率响应降低了敲击声的传递；通过改进离合器刚度和阻尼参数及优化长啮合齿的齿形，降低了变速箱的啸叫声。 关键词：变速箱噪声；啸叫声；敲击声 中图分类号：U469 文献标识码：A 文章编号：1671-7988(2015)11-25-04 Study on Gear Rattle&Whine of Manual Transmission and Countermeasures Xu Limei 1, Shi Yuekui 2 ( 1. Tianjin YAZAKI Auto Parts Co., Ltd., Tianjin 300457; 2. China Automotive Technology & Research Center, Tianjin 300300 ) Abstract: To solve gearbox noise problems of a test vehicle under idle and cruise condition, analyzes the characteristics of gearbox noise, through the spectrum analysis and order analysis theory to find the frequency characteristics and range of rattle and whine noise, and according to the transfer path method determined the rattle noise transfer path is from the gearbox active side mount bracket, whine noise is caused by gear active tooth. By improving the frequency response of gearbox active side mount bracket, decreasing the transmission of the rattle noise; by modified clutch stiffness and damping parameters and optimized tooth profile of the active tooth, reducing the gearbox whine noise. Keywords: gearbox noise; rattle noise; whine noise CLC NO.: U469 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2015)11-25-04 引言 随着汽车工业技术的发展，汽车已经不再仅仅满足结实耐用的一般需求，在舒适性特别是车内噪声方面已经有了显著的改善，怠速工况的车内噪声从几年前的45-46 dB(A)已经降低到现在42dB(A)左右，甚至有些已经达到了40 dB(A)，要达到这个级别的声压级，悬置、进排气等系统对车内噪声的影响已经很小，而动力总成带来的噪声特别是怠速工况下变速箱的噪声对车内噪声的影响已经成为了主要影响因素。 对于匹配手动变速箱的动力总成来说，发动机在工作过程中活塞往复运动，将燃烧压力转换为旋转动力，曲轴每转动两圈，即活塞往复运动两次才有一次点火，燃烧在气缸中发生一次，这样就产生的扭矩波动，随着发动机追求更好的动力性，缸内平均有效压力也在不断增大，这种扭矩波动也越来越大。这一扭矩波动经过离合器传送到变速箱，尽管有离合器的减振，但是手动变速箱没有高粘性阻尼的内在液力变矩器[1]，所以无法消除变速箱的噪声。 本文中所研究的MPV车型在怠速工况和匀速80km/h工况，驾驶员位置均能较明显的听到来自变速箱的噪声，通过优化离合器刚度和阻尼、优化传递路径等方法，显著降低了 作者简介：徐丽梅，就职于天津矢崎汽车配件有限公司。
治理齿轮传动噪声 | [<<][>>] 为了避免减速机不能通过出厂测试，原因之一是减速机存在间歇性高噪声；用N D6型精密声级计测试，低噪声减速机为72.3Db（A），达到了出厂要求；而高噪声减速机为82.5d B（A），达不到出厂要求。 经过反复测试、分析和改进试验，得出的结论是必须对生产的各个环节进行综合治理，才能有效降低齿轮传动的噪声。 1、齿轮精度的基本要求 经实践验证，齿轮精度必须控制在G B10995－887~8级，线速度高于20m/s齿轮，齿距极限偏差、齿圈径向跳动公差、齿向公差一定要稳定达到7级精度。在达到7级精度齿轮的情况下，齿部要倒梭，要严防齿根凸台。 2、控制原材料的质量 高质量原材料是生产高质量产品的前提条件，某公司用量最大的材料40Cr和45钢制造齿轮。无论通过何种途径，原材料到厂后都要经过严格的化学成分检验、晶粒度测定、纯洁度评定。其目的是及时调整热处理变形，提高齿形加工中的质量。 3、防止热处理变形 齿坯在粗加工后成精锻件，进行正火或调质处理，以达到：（1）软化钢件以便进行切削加工；（2）消除残余应力；（3）细化晶粒，改善组织以提高钢的机械性能；（4）为最终能处理作好组织上的准备。应注意的是，在正火或调质处理中，一定要保持炉膛温度均匀，以及采用工位器具，使工件均匀地加热及冷却，严禁堆放在一起。需钻孔减轻重量的齿轮，应将钻孔序安排在热处理后进行。 齿轮的最终热处理采用使零件变形较小的齿面高频淬火；高频淬火后得到的齿面具有高的强度、硬度、耐磨性和疲劳极限，而心部仍保持足够的塑性和韧性。为减少变形。齿面高频淬火应采用较低的淬火温度和较短的加热时间、均匀加热、缓慢冷却。 4、保证齿坯的精度 齿轮孔的尺寸的精度要求在孔的偏差值的中间差左右分布，定在
如何降低齿轮传动噪音 啮合的齿轮对或齿轮组在传动时，由于相互的碰撞或摩擦激起齿轮体振动而辐射出来的噪声。齿轮噪音形成的原因有许多。 一、齿轮传动系统的噪声分析 为从设计角度出发降低齿轮传动系统的噪声，我们就应首先来分析一下齿轮系统噪声的种类和发生机理。 在齿轮系统中，根据机理的不同，可将噪声分成加速度噪声和自鸣噪声两种。一方面，在齿轮轮齿啮合时，由于冲击而使齿轮产生很大的加速度并会引起周围介质扰动，由这种扰动产生的声辐射称为齿轮的加速度噪声。另一方面，在齿轮动态啮合力作用下，系统的各零部件会产生振动，这些振动所产生的声辐射称为自鸣噪声。 对于开式齿轮传动，加速度噪声由轮齿冲击处直接辐射出来，自鸣噪声则由轮体、传动轴等处辐射出来。对于闭式齿轮传动，加速度噪声先辐射到齿轮箱内的空气和润滑油中，再通过齿轮箱辐射出来。自鸣噪声则由齿轮体的振动通过传动轴引起支座振动，从而通过齿轮箱箱壁的振动而辐射出来。一般说来，自鸣噪声是闭式齿轮传动的主要声源。因此，齿轮系统的噪声强度不仅与轮齿啮合的动态激励力有关，而且还与轮体、传动轴．轴承及箱体等的结构形式、动态特性以及动态啮合力在它们之间的传递特性有关。 一般来说，齿轮系统噪声发生的原因主要有以下几个方面： 1)齿轮设计方面。参数选择不当，重合度过小，齿廓修形不当或没有修形，齿轮箱结构不合理等。 齿轮加工方面基节误差和齿形误差过大，齿侧间隙过大，表面粗糙度过大等。 2)齿轮系及齿轮箱方面。装配偏心，接触精度低，轴的平行度差，轴，轴承、支承的刚度不足，轴 承的回转精度不高及间隙不当等。 3)其他方面输入扭矩。负载扭矩的波动，轴系的扭振，电动机及其它传动副的平衡情况等。
如何减少齿轮的噪音 减少齿轮噪音的方法： 为了避免减速机不能通过出厂测试，原因之一是减速机存在间歇性高噪声；用ND6型精密声级计测试，低噪声减速机为72.3Db（A），达到了出厂要求；而高噪声减速机为82.5dB（A），达不到出厂要求。经过反复测试、分析和改进试验，得出的结论是必须对生产的各个环节进行综合治理，才能有效降低齿轮传动的噪声。 1、控制齿轮的精度：齿轮精度的基本要求：经实践验证，齿轮精度必须控制在GB10995－887~8级，线速度高于20m/s齿轮，齿距极限偏差、齿圈径向跳动公差、齿向公差一定要稳定达到7级精度。在达到7级精度齿轮的情况下，齿部要倒梭，要严防齿根凸台。 2、控制原材料的质量：高质量原材料是生产高质量产品的前提条件，我公司用量最大的材料40Cr和45钢制造齿轮。无论通过何种途径，原材料到厂后都要经过严格的化学成分检验、晶粒度测定、纯洁度评定。其目的是及时调整热处理变形，提高齿形加工中的质量。 3、防止热处理变形：齿坯在粗加工后成精锻件，进行正火或调质处理，以达到： （1）软化钢件以便进行切削加工； （2）消除残余应力； （3）细化晶粒，改善组织以提高钢的机械性能； （4）为最终能处理作好组织上的准备。应注意的是，在正火或调质处理中，一定要保持炉膛温度均匀，以及采用工位器具，使工件均匀地加热及冷却，严禁堆放在一起。需钻孔减轻重量的齿轮，应将钻孔序安排在热处理后进行。齿轮的最终热处理采用使零件变形较小的齿面高频淬火；高频淬火后得到的齿面具有高的强度、硬度、耐磨性和疲劳极限，而心部仍保持足够的塑性和韧性。为减少变形。齿面高频淬火应采用较低的淬火温度和较短的加热时间、均匀加热、缓慢冷却。 4、保证齿坯的精度：齿轮孔的尺寸的精度要求在孔的偏差值的中间差左右分布，定在±0.003~±0.005mm；如果超差而又在孔的设计要求范围内，必须分类，分别转入切齿工序。齿坯的端面跳动及径向跳动为6级，定在 0.01~0.02mm范围内。 5、切齿加工措施：对外购的齿轮刀具必须进行检验，必须达到AA级要求。齿轮刀具刃磨后必须对刀具前刃面径向性、容屑槽的相邻周节差、容屑槽周节的最大累积误差、刀齿前面与内孔轴线平行度进行检验。在不影响齿轮强度的前提下，提高齿顶高系数，增加0.05~0.1m,，改善刀具齿顶高系数，避免齿轮传动齿根干涉。M=1~2的齿轮采用齿顶修圆滚刀，修圆量R=0.1~0.15m。消除齿顶毛刺，改善齿轮传动时齿顶干涉。切齿设备每年要进行一次精度检查，达不到要求的必须进行维修。操作者亦要经常进行自检，特别是在机床主轴径向间隙控制在0.01mm以下，刀轴径跳0.005mm以下，刀轴窜动0.008mm以下。刀具的安装精度：刀具径向跳动控制在0.003mm以下，端面跳动0.004mm以下。切齿工装精度，心轴外径与工件孔的间隙，保证在0.001~0.004mm以内。心轴上的螺纹必须在丙顶类定位下，由螺纹床进行磨削：垂直度≦0.003mm，径跳≦0.005mm。螺母必须保证内螺纹与基准面一次装夹车成，垫圈的平行度≦0.003mm。 6、文明生产：齿轮传动噪声有30%以上的原因来自毛刺、磕碰伤。有的工厂在齿轮箱装配前，去除毛刺及磕碰伤，是一种被动的做法。（1）齿轮轴类零件，滚齿后齿部立即套上专用的塑料保护套后转入下道工序，并带着专用的塑料保护套入库和发货。（2）进行珩齿工艺，降低齿面粗糙度，去除毛刺，并防止磕碰伤，能有效地降低齿轮
齿轮噪音原因分析 齿轮传动噪声产生原因及控制 齿轮传动的噪音是很早以前人们就关注的问题。但是人们一直未完全解决这一问题，因为齿轮传动中只要有很少的振动能量就能产生声波形成噪音。噪音不但影响周围环境，而且影响机床设备的加工精度。由于齿轮的振动直接影响设备的加工精度，满足不了产品生产工艺要求。因此，如何解决变速箱齿轮传动的噪音尤为重要。下面谈谈机械设备设计和修理中消除齿轮传动噪音的几种简单方法。 1 噪音产生的原因 1.1 转速的影响 齿轮传动若转速较高，则齿轮的振动频率增高，啮台冲击更加频繁，高频波更高。据有关资料介绍，转速在1400转/分钟时产生的振动频率达5000H。产生的声波达88dB形成噪音软。一般光学设备变速箱输出轴的转速都较高。高达2000~2800转/分钟。因此，光学设备要解决噪音问题是需要研究的。 1.2 载荷的影响 我们将齿轮传动作为一个振动弹簧体系，齿轮本身作为质量的振动系统。那么该系统由于受到变化不同的冲击载荷，产生齿轮圆周方向扭转振动，形成圆周方向的振动力。加上齿轮本身刚性较差就会产生周期振幅出现噪音。这种噪音平稳而不尖叫。 1.3 齿形误差的影响 齿形误差对齿轮的振动和噪音有敏感的影响。齿轮的齿形曲线偏离标准渐开线形状，它的公法线长度误差也就增大。同时齿形误差的偏离量使齿顶与齿根互相干扰，出现齿顼棱边啮合，从而产生振动和噪音。 1.4 共振现象的影响 齿轮的共振现象是产生噪音的重要原因之一。所谓共振现象就是一个齿轮由于刚性较差齿轮本身的固有振动频率与啮合齿轮产生相同的振动频率，这时就会产生共振现象。由于共振现象的存在，齿轮的振动频率提高，产生高一级的振动噪音。要解决共振现象的噪音问题，只有提高齿轮的刚性。 1.5 啮合齿面的表面粗糙度影响 齿轮啮合面粗糙度会激起齿轮圆周方向振动，表面粗糙度越差，振动的幅度越大，
变速箱齿轮噪声的分析及处理探讨 摘要：本文根据实际生产经验，对变速箱齿轮产生噪音的原因进行了具体的分析，并对变速箱齿轮在设计、制造过程中应该采取的改进方法和措施进行了详细的探讨，尤其对工程机械变速箱齿轮噪声降噪设计和改进提出了几点措施，为工程机械实际生产中提高和改善齿轮质量，降低齿轮运行的噪声污染提供了有力的技术支撑。 关键词：变速箱；齿轮；噪声；分析；处理 引言 在当前广泛应用的工程机械中，渐开线圆柱齿轮是最基本、最简单、最常用的一种零件，这种零件使用方便、造价便宜，应用范围非常大。但是两个齿轮相互啮合过程中会出现与各种各样的噪声，如：与频率相对应的噪声、齿面之间互相摩擦的噪声。这些噪声的出现大多因为齿轮制造过程不规范、齿轮不符合要求等造成的，这些缺陷不仅会影响工程机械的质量，还导致工程机械的噪声污染加剧，极大的影响了工程机械操作人员及周围其它人员的生活质量和环境质量。本文根据自身生活实践，对齿轮的噪声产生的原理进行了具体的分析，并对降低噪声的处理方法进行了细致的探究，为变速箱齿轮的设计人员和制造人员提供了有了的理论支撑，同时为渐开线齿轮的研究者提供了有效的借鉴。 1.变速箱齿轮噪声的原理分析 1.1啮合齿轮节产生噪声的原因分析 两个相互啮合的齿轮在正常工作过程中，要保证齿轮的接触点轨迹始终在啮合线上，这样点的脉冲才是稳定的。对相互啮合的两个齿轮来说，从被动齿轮的顶点与主动齿轮齿面接触，到被动齿轮顶点开始脱离主动齿轮，其经过的路程与其基圆展开角所对应的渐开线弧长不相等，也就是说整体的齿面会出现相对滑动，并且滑动速度会随着齿面所在位置的不同而逐渐发生改变，在刚接触时或即将分开时最大，在节圆切点处最小。 齿轮啮合面上出现的相对滑动，就说明滑动面上存在相对摩擦力，由于滑动速度是一直变化的，那么摩擦力的大小和方向也随之改变，所以节点上的力的脉冲也随之发生变化。在齿轮相互啮合过程中，啮合面上的脉动大小、持续时间与齿轮啮合过程中的传动力、齿轮面之间的摩擦系数、齿轮面之间的相对速度等都有正比关系，所以两个相互啮合的齿轮传动功率越高、齿轮表面越粗糙，齿轮之间的力的脉动也就越大，这种脉动会对齿轮自身产生明显的冲击效果，所以齿轮啮合过程中必然出现震动或摩擦声，这是不可避免的，而且脉动冲击反过来作用于齿面，对齿面造成破坏，进一步加大了冲击，所以齿轮的损害会更快。 1.2齿轮啮合冲击的噪声原因分析
降低齿轮噪音的方法 降低齿轮传动噪声的有效方法 齿轮传动在各种机械中有着广泛的应用。它与带传动、链传动、蜗轮蜗杆传动等相比较有很多优点。例如：传动的速度范围广、传递的功率大、传动可靠、结构紧凑、寿命长、能保证恒定的瞬时传动比，但它的缺点之一是噪音大。那么，如何有效的降低齿轮传动的噪声，笔者浅谈如下： 一、选择材料 齿轮的材料一般有碳素钢、锻钢、铸钢、铸铁和非金属材料（如尼龙、夹布塑料）等。为了降低齿轮传动的噪声，在某些强度要求不高的场合，可大胆地使用非金属材料作为首选齿轮的材料。特别是随着我国科技工作者对非金属材料的研究和开发逐渐深入，用非金属材料制造零件的强度、精度将逐步提高，它将越来越被机械设计工作者所青睐。同时，也可在一对啮合齿轮中，一个齿轮采用非金属材料，另一个齿轮仍用金属材料。一般是小齿轮用非金属材料，大齿轮用金属材料，可以降低齿轮传动的噪声。 二、选择齿轮的参数 选择齿轮的参数时，应有利于降低齿轮传动的噪声。选择齿轮的齿数时应以多齿数为好。即：中心距确定后，在满足弯曲疲劳强度的前提下，尽量降低模数。由于d=mz，当齿轮的分度圆直径d一定时，模数m越小，齿数z越多，增加了重叠系数，从而降低齿轮传动的噪声。同时，由于模数降低，齿轮的加工成本也会降低。另一方面，当不能降低齿轮模数时，应先考虑采用斜齿轮，这样也可以增加重叠系数，降低齿轮传动的噪声。在斜齿轮传动中对于螺旋角的选择要求很高，原因是由于螺旋角较小，体现不出斜齿轮传动的优点，而螺旋角越大，相应地带来轴向力的增大，所以一般要求螺旋角在8°～20°之间。而实际应用中，较小传动功率的条件下，螺旋角可稍大于16°为宜，这样降低噪声的效果更为明显，并且又不能引起较大的温升（因螺旋角较大，则轴向力增加，会使无用功增大而产生高温）。再次，我国对一般用途的齿轮传动规定的标准压力角α=20°，但对重合系数接近2的高速齿轮传动，推荐采用齿顶高系数为1～1.2，压力角为16°～18°的齿轮，这样做可增加轮齿的柔性，降低齿轮传动的噪音。 三、结构方面 齿轮尽量避免采用实心结构，而应设计成腹板式结构。也就是只要强度满足要求，齿轮应尽量减轻重量。这样可使齿轮的固有频率降低，从而降低啮合的噪声。 四、装配方面 装配质量对齿轮传动噪声影响较大。选用同一台机床加工出来的左右旋齿轮组装，将有利于降低齿轮的啮合噪声。装配前要特别注意先清洗齿轮端面的毛刺，因为端面毛刺在啮合的过程中直接产生噪声，有条件的话可对齿廓间作降低噪声修缘。 五、模拟工作状况的跑合 对于以上措施仍达不到要求，又五条件提高齿轮加工精度时，模拟工作状况的跑合是最有效最廉价的方法。跑合时，在啮合区涂上研磨膏，然后正转10～20h，再反转同样的时间。跑合时要注意不要让研磨膏进入轴承部位，以免造成轴承磨损。跑合后要把设备清洗干净，不留研磨膏和磨屑。
齿轮传动噪音及故障分析 【摘要】为适应节能高效的需要，传动系零部件在朝小型化发展，汽车变速箱采用斜齿轮传动方式，不仅结构紧凑、传动平稳，还有传动力大等特点。斜齿轮传动存在轴向力和径向力，噪音的产生就包含了很多种原因。本文介绍了汽车变速箱在设计、零件制造、总成装配三个方面中产生噪音的原因和解决措施。 关键词传动斜齿轮噪音设计制造装配 目前，客车变速箱普遍采用三轴式传动，下面介绍下我公司生产的6T-160客车变速箱，结构如图一所示： 图一 公司为确保产品质量，对噪音做了详细规定：在台位主轴2600转/分以上转速各档进行跑合试验，要求纯试验时间不得少于5
分钟，在跑合试验时检查产品噪声。 空档和前进档（超速档除处）≤85dB；超速档和倒档≤87dB 本文以6T-160客车变速箱为例，从齿轮传动的特性出发，分析了设计、加工、装配各环节中与噪声产生密切相关的各种主要因素，并对其加以总结归纳，从而得出一系列经验性的方法和思路。 齿轮传动系统的噪声分析 一般来说，齿轮系统噪声发生的原因主要有以下几个方面： (1)齿轮设计方面参数选择不当，重合度过小，齿廓修形不当或没有修形，齿轮箱结构不合理等。 (2)齿轮加工方面基节误差和齿形误差过大，齿侧间隙过大，表面粗糙度过大等。 (3)轮系及齿轮箱方面装配偏心，接触精度低，轴的平行度差，轴，轴承、支承的刚度不足，轴承的回转精度不高及间隙不当等。 齿轮传动的减噪声设计 （1）、6T-160客车变速箱全部采用斜齿轮，齿轮的类型从传动平稳、噪声低的角度出发，斜齿圆柱齿轮同时接触的齿对多．啮合综合刚度的变化比较平稳。振动噪声可能比同样的直齿圆柱齿轮低，有时可低到大约12dB。 （2）、增加斜齿轮传动重合度。轮齿在传递载荷时有不同程度数变动，这样在进入和脱离啮合的瞬间就会产生沿啮合线方向的啮合冲力，因而造成扭转振动和噪音。 如果增加瞬间的平均齿数，即增大重合度，则可将载荷分配在
齿轮噪音大的原因和解决方法 （一） 塑胶齿轮侧间隙取0.2时的噪音最小； 齿轮配合一般一硬一软,POM的应配尼龙的,一来不会粘合,也可以补偿误差； 对于POM齿轮，噪声大，可以在POM料里加点尼龙，然后在用塑料齿轮脂加在其上，噪声要大大的降低，当然POM的齿轮一定要开模做。 （二） 可能是速度太快或配合不好。 赛钢料耐磨,排除结构问题,噪音仍然是它比较突出的缺点,如果改用尼龙料会好些 有以下可能： 1：齿轮与轴的配合间隙过大，产生窜动； 2：齿轮组中心距过大或过小，一般装配后，齿间应有10到15丝的空隙； 齒輪噪音与齒輪的漸開線嚙合有關 （三） 对于玩具牙箱，噪音是个大问题： 1。噪音源：噪声与速度成平方比，所以噪声都在高速级，一般只要解决了高速级的 噪声，整体的噪声就解决了 2。中心距过小，有磨的声音，电流较大。中心距过大，有碰的声音。小模数齿轮中 心距的经验值：a=m(z1+z2)/2+0.3m 3.中心孔：有无孔斜，有无喇叭孔，孔与齿的同心度 4。齿形：齿形有无偏胖 5。润滑油：不但齿上要加润滑油，孔与轴上也要加润滑油
6。设计时注意齿轮箱要全封闭起来，可以大大的降低噪声 听声音时可把电压调低，速度变慢来听，可以发现有无周期性的声音 （四） 总结以下几点降低噪音的方法，供大家参考。 1、蜗轮、蜗杆不能用同一种材料。 2、直接注塑的蜗轮、蜗杆，齿形精度很难控制，造成齿形厚薄不均，可以改成先注塑毛胚，再机加工，以保证精度。 3、保证中心距，不能忽大忽小，一般是上偏差0.03~~0.05mm,不能走下偏差，否则会卡死，阻力聚增。 4、保证蜗杆不串轴。 5、保证齿形精度。 6、保证轴向跳动不能大。
齿轮噪声剃齿加工及剃齿刀的修磨 在现代齿轮加工中，齿轮噪声控制已成为一个重要的质量控制环节，齿轮噪声控制水平不仅代表一个齿轮制造厂的质量水平，而且直接受到有关环保法规的制约。剃齿是一种广泛采用的齿轮精加工方法，特别在轿车齿轮加工中，90%以上的齿轮精加工均采用剃齿。这不仅因为剃齿具有较高的加工效率和较低的加工成本，可大幅度提高齿轮精度和表面粗糙度，而且剃齿能实现齿形修形及采取热处理变形补偿措施，从而降低齿轮传动噪声，提高齿轮承载能力和安全系数，延长齿轮工作寿命。 一、齿轮传动噪声的影响因素及控制方法 齿轮噪声更准确地应称为齿轮传动噪声，其声源为齿轮啮合传动中的相互撞击。齿轮传动中的撞击主要由齿轮啮合刚性的周期性变化以及齿轮传动误差和安装误差引起。 1) 齿轮啮合刚性的周期性变化对传动噪声的影响 啮合刚性的变化是指齿轮传动中因同时啮合齿数不同而引起的啮合轮齿承受载荷的变化，并由此引起轮齿变形量的变化。在直齿轮传动中，啮合线上的同时啮合齿数在1～2对之间变化，而其传动的扭矩近似恒定。因此，当一对轮齿啮合时，全部载荷均作用于该对轮齿，其变形量较大；当两对轮齿啮合时，载荷由两对轮齿共同承担，每对轮齿的负荷减半，此时轮齿变形量较小。这一结果使齿轮的实际啮合点并非总是处于啮合线的理论啮合位置，由此产生的传动误差使输出轴的运动滞后于输入轴的运动。主、被动齿轮在啮合线外进入啮合时，其速度的瞬时差异造成在被动齿轮齿顶处产生撞击。在不同载荷下齿轮传动产生的噪声程度不同，其原因在于不同载荷下轮齿产生的变形量不同，造成的撞击程度不同。斜齿轮的啮合刚性取决于啮合轮齿的接触线总长度，故同时啮合齿数的变化对啮合刚性影响不大。
减速机噪声的成因及解决办法 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。 设计原因及对策 1．减速机内部齿轮精度等级 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。 2．减速机内部齿轮宽度 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。 3．减速机内部齿轮的齿距和压力角 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。 4.减速机内部齿轮变位系数选择 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#gt;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，重合度必须大于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，必须
精选 齿轮噪音大的原因和解决方法 （一） 塑胶齿轮侧间隙取0.2时的噪音最小； 齿轮配合一般一硬一软,POM的应配尼龙的,一来不会粘合,也可以补偿误差； 对于POM齿轮，噪声大，可以在POM料里加点尼龙，然后在用塑料齿轮脂加在其上，噪声要大大的降低，当然POM的齿轮一定要开模做。 （二） 可能是速度太快或配合不好。 赛钢料耐磨,排除结构问题,噪音仍然是它比较突出的缺点,如果改用尼龙料会好些 有以下可能： 1：齿轮与轴的配合间隙过大，产生窜动； 2：齿轮组中心距过大或过小，一般装配后，齿间应有10到15丝的空隙； 齒輪噪音与齒輪的漸開線嚙合有關 （三） 对于玩具牙箱，噪音是个大问题： 1。噪音源：噪声与速度成平方比，所以噪声都在高速级，一般只要解决了高速级的噪声，整体的噪声就解决了 2。中心距过小，有磨的声音，电流较大。中心距过大，有碰的声音。小模数齿轮中心距的经验值：a=m(z1+z2)/2+0.3m 3.中心孔：有无孔斜，有无喇叭孔，孔与齿的同心度 4。齿形：齿形有无偏胖 5。润滑油：不但齿上要加润滑油，孔与轴上也要加润滑油 6。设计时注意齿轮箱要全封闭起来，可以大大的降低噪声 听声音时可把电压调低，速度变慢来听，可以发现有无周期性的声音 （四） 总结以下几点降低噪音的方法，供大家参考。 1、蜗轮、蜗杆不能用同一种材料。 2、直接注塑的蜗轮、蜗杆，齿形精度很难控制，造成齿形厚薄不均，可以改成先注塑毛胚，再机加工，以保证精度。 3、保证中心距，不能忽大忽小，一般是上偏差0.03~~0.05mm,不能走下偏差，否则会卡死，阻力聚增。 4、保证蜗杆不串轴。 5、保证齿形精度。 6、保证轴向跳动不能大。 本文档部分内容来源于网络，如有内容侵权请告知删除，感谢您的配合！ .
?对渐开线直齿圆柱齿轮传动噪音与振动的产生原因 的分析 ?发布时间：2011-4-18 13:55:42 来源：其他 ? 1渐开线直齿圆柱齿轮减速机（山西减速机）传动噪音与振动产生的原因 为从设计角度出发降低齿轮传动系统的噪声，先来分析齿轮系统噪声的种类和发生机理。在齿轮系统中，根据机理的不同，可将噪声分成加速度噪声和自鸣噪声两种。在轮齿啮合时，由于冲击而使齿轮产生很大的加速度并会引起周围介质扰动，由这种扰动产生的声辐射称为齿轮的加速度噪声；在齿轮动态啮合力作用下，系统的各零部件会产生振动，这些振动所产生的声辐射称为自鸣噪声。 对于开式齿轮传动，加速度噪声由轮齿冲击处直接辐射出来，自鸣噪声则由轮体、传动轴等处辐射出来。对于闭式齿轮传动，加速度噪声先辐射到齿轮箱内的空气和润滑油中，再通过齿轮箱辐射出来。自鸣噪声则由齿轮体的振动通过传动轴引起支座振动，从而通过齿轮箱箱壁的振动而辐射出来。一般说来，自鸣噪声是闭式齿轮传动的主要声源。 因此，齿轮系统的噪声强度不仅与轮齿啮合的动态激励力有关，而且还与轮体、传动轴、轴承及箱体等的结构形式、动态特性以及动态啮合力在它们之间的传递特性有关。一般来说，齿轮系统噪声发生的原因主要有以下几个方面： （1）齿轮设计方面参数选择不当，重合度过小，齿廓修形不当或没有修形，齿轮箱结构不合理等。 （2）齿轮加工方面基节误差和齿形误差过大，齿侧间隙过大，表面粗糙度过大等。 （3）轮系及齿轮箱方面装配偏心，接触精度低，轴的平行度差，轴，轴承支承的刚度不足，轴承的回转精度不高及间隙不当等。 （4）其他方面输入扭矩、负载扭矩的波动，轴系的扭振，电动机及其他传动副的平衡情况等。 2.1齿轮啮合原理对噪音与振动的影响 从渐开线直齿圆柱齿轮的啮合原理上讲，齿轮传动过程中两个共轭齿面之间的摩擦应该是纯滚动运动摩擦，但实际应用中理论上的纯滚动啮合是不存在的，渐开线直齿圆柱齿轮啮合轨迹是滚动运动和相对滑动运动共存的复杂运动，这是难以避免和克服的。在加工齿轮齿面的过程中，如果没有经过最后的齿面的研磨，实际的齿面就类似于不同直线连接起来的曲线，在滚动加滑动摩擦的过程中，摩擦和撞击是在所难免的，噪音和振动也就随之而来了。 2.2齿轮传动重合度及齿轮参数对传动噪音与振动的影响 （1）齿轮传动重合度对传动噪音与振动的影响渐开线直齿圆柱齿轮传动中，重合度ε值是保证齿轮传动连续性、平稳性与承载及抗弯曲能力的重要指标。增大重合度可以减小单对轮齿的弯曲载荷及冲击强度，从而能减小轮齿啮入和啮出时的载荷冲击，降低齿轮传动噪声。其次，随着接触轮齿对数的增加，单对轮齿的传动误差被均化，加之齿面摩擦副中润滑脂的作用，都能减小轮齿的动态噪音和振动的叠加。 （2）模数m的大小对传动噪音与振动的影响 在渐开线直齿圆柱齿轮的相关参数中，齿轮模数是齿轮的主要设计参数，也是齿轮传动产生噪音的一个重要因素。一对齿轮啮合时，啮合齿轮之间的相互弯曲作用应力，使得齿轮的齿形产生弯曲弹性变形，在离开啮合后，齿形经过弹性变形的回弹又恢复原来的齿形
齿轮传动噪声形成的主要原因及对策介绍 传统衡量齿轮传动性能的两个主要因素是：负载能力和疲劳寿命，往往将传动噪音与传动精度忽略掉。随着ISO14000、ISO18000两项标准的相继颁布，控制齿轮传动噪音这一因素的重要性日趋明显，工业发展与需求对高精密设备的传动误差的要求也越来越严格（齿轮传动侧隙）。目前已知的齿轮噪音形成因素，大致可从设计、制造、安装、使用维护等几个方面分析。 国家标准对齿轮用齿轮副规定了13个精度等级。分别用阿拉伯数字0、1、2……12表示，其中0级精度最高，其余各级依次递降，12级精度最低。齿轮副中两个齿轮的精度等级一般取成相同等级，也允许取成不同等级，此时应按其中精度较低者确定齿轮副的精度等级。13个精度等级中，目前0、1、2级精度的加工工艺水平和测量手段尚难达到，有待发展。3-5级为高精度等级，6-8级为中等精度等级，9-12级为低精度等级。其中6级是基础级，也是设计中常用等级，它是滚齿、插齿等一般常用加工方法在正常条件下所能达到的等级，可用一般计量器具且进行测量。 设计原因及对策 1. 齿轮精度等级 齿轮传动系统设计时，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，殊不知精度等级是齿轮产生噪声等级与侧隙的标记。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，来减小齿轮噪声，减少传动误差。 2. 齿轮宽度 在齿轮传动系统允许时，增加齿宽，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。同时增长齿宽能加大齿轮的承载能力。 3. 齿距和压力角