机床振动与噪声的机理分析及消除一、齿轮传动系统的振动与噪声 产生齿轮噪声的原因,除齿轮本身的原因之外,还有轴系的弯曲与扭转,以及轴承、轴承座及齿轮箱等问题,要全方面综合考虑
(一)齿轮本身的影响:齿轮的模数、齿数、压力角、螺旋角、齿宽、啮合系数、及加工情况等基本设计参数,均对振动与噪声有影响,应全面考虑
对与动力传动的齿轮,齿根弯曲变形是影响振动与噪声的主要因素,应选大模数;对于承载不大的齿轮,只要强度允许,应尽可能选较小模数
齿轮外径加大,侧面噪声辐射面加大,为减小辐射面积,应尽量选较小直径,并采纳轮辐钻孔等方法
为减轻振动,应计算固有频率,以避开共振
噪声随齿宽增加而减小,但齿轮的齿宽增加会引起接触不良,故可将齿宽限制在一定范围以内,只增加轮体宽度
只要表面光洁度好,随着螺旋角的增加,振动与噪声均减小
但应当注意,加工精度不得降低(这种零件的加工也是相当不易的)
增加重合系数,动载变化减小
系数=2 时,由于振动产生的加工表面振纹微小,而当系数=3时,振纹可消逝
但假如实行减小压力角的办法增加重合系数,则少量的齿形或齿距误差将引起干扰而产生更加强烈的振动,此时应综合考虑压力角、齿厚、齿高和加工条件等因素的影响
齿轮加工精度中齿形误差、齿向误差、周节误差对振动与噪声均影响特别大,周节误差可引起啮合冲击,产生严重杂音;齿向误差将引起边缘磨损,产生刺耳的哨声等
以上所述为设计原因,对于故障分析来说,必须掌握这些内容,以便发现故障的真正原因,设法排除
(二)轴系其它元件所引起的振动与噪声:除齿轮轴外,齿轮总是通过键、销、螺钉等安装在轴上的,假如轴的刚度不高,即使齿轮本身再好,也将因轴的弯曲、挠动、扭转而增加振动与噪声
按设计要求,将轴长与轴径比控制在 5:1,使齿轮(尤其是重载齿轮)装在支承附近为宜
在此前提下,对轴系零件的外圆及内孔的圆度、圆柱度及光洁度均应有相应的要求,
