齿轮副综合齿形误差是影响齿轮传动噪声的原因

齿轮副综合齿形误差是影响齿轮传动噪声的原因

(2012-02-26 10:34:23)

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标签： 杂谈

分类： 齿轮

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时间：2011-4-14 13:57:49来源：添加人：wangwei

1 齿轮轴安装在齿轮箱轴孔中，因而齿轮箱轴孔中心距误差必然影响齿轮传动精度。而在齿轮的单项误差中齿形误差对噪声的影响最大，齿形误差大，噪声就大，但两者之间并不成简单的正比关系。噪声的大小不仅与齿形误差的大小有关，还取决于齿形的形状。图1是齿形误差相等而齿形形状不同的三种齿轮与标准齿轮相啮合时产生的噪声对比，由图可看出，齿形形状不同，噪声可相差约10dB.其中，具有中凸齿形的齿轮噪声最低，是一种理想的齿形。而中凹齿形由于轮齿在一次啮合受到两次冲击，噪声最大，在生产中应尽量避免。磨齿时一般不会产生中凹齿形。我厂加工齿轮是磨齿，加工正常情况下磨齿时产生的齿形误差曲线大全呈直线形，也即出现压力角偏差。齿根稍凸，则压力角偏大，这种情况下的齿形误差习惯上用负号表示，如齿形误差为-0.016，则表示其齿形误差数值为0.016，齿形误差形状是齿根稍凸压力角偏大；而齿形误差为+0.016则表示其齿形误差数值是0.016，齿形误差形状是齿顶稍凸压力角偏小，生产实践表明，一对齿轮相啮合时产生的噪声不仅与齿轮的齿形误差大小有关，而且还与齿形压力角误差方向有关；在齿形误差大小相同的情况下，主动轮压力角稍小于从动轮压力角对降低噪声有利。
2齿轮副综合齿形误差的概念
所谓齿轮副综合齿形误差是指一对啮合齿轮的压力角的综合误差。可作如下规定：当两齿轮的压力角误差方向相反时其数值为两齿轮压力角误差的差；当两齿轮的压力角误差方向相同时其数值为两齿轮压力角误差之和。换言之，齿轮副综合齿形误差也可定义为一对相啮合的齿轮以从动轮压力角为基准时主动轮的压力角偏差。实践证明，影响齿轮传动噪声的关键是一对相啮合齿轮的齿轮副综合齿形误差，而不是单个齿轮的齿形误差。因为，一个齿轮工作时是与另一个精度相当的齿轮相啮合，而不象通常制造时检验齿轮那样与标准齿轮相啮合，因此，不仅要考虑一对齿轮齿形误差的大小，而且要考虑其误差方向的匹配性（即齿轮副的综合齿形误差）.如表1中，组1主动轮齿形误差为-0.002，从动轮齿形误差为+0.004，因此组1齿轮的齿轮副综合齿形误差为-0.006，主动轮压力角比从动轮压力角大；而组2齿轮的齿轮副综合齿形误差为+0.006主动轮压力角稍小于从动轮压力角。所以，虽然1、2两组齿轮单个齿轮的齿形误差数值相等，但齿轮副综合齿形误差相差较大，因此组1齿轮的传动噪声比组2高4dB.
3控制齿形副综合齿形误差的方法
所谓配对磨削，就是对相互啮合的一对齿轮在用磨齿机进行磨齿过程中，要使齿轮在装配位置时的同一侧端面在安装到磨齿芯轴上时都朝向同一方向安装，然后用同一次修整好的砂轮来先后磨削主从动齿轮。也就是用同一个磨削面来磨削一对啮合齿轮的啮合面。配对磨削后，若砂轮压力角偏小，则磨出的一对齿轮的压力角都偏小，反之亦然。这样，尽管单个齿轮的压力角误差可能较大，但一对啮合齿轮的齿形其压力角误差互相补偿，齿轮副综合齿形误差很小，啮合状况改善，噪声降低。为了使配对磨削行之有效，需将磨齿分为粗精磨，并且每修磨一次砂轮到再次修磨砂轮这一周期内磨削加工的齿轮批量不能太大，以使精磨时一次修整砂轮后能磨出全部主从动齿轮而不致砂轮本身磨损过大，造成齿形变差，磨齿时，先磨主动齿轮，再磨从动齿轮，因为砂轮一般是外径处磨损快一些而靠近齿根处磨损相对慢一些，先加工主动轮再加工从动轮的结果是：主动轮的压力角稍小于从动轮的压力角，有利于噪声的降低。
4结论
由上面的分析可以看出，齿轮副综合齿形误差将直接影响齿轮传动的噪声，在生产中应用配对磨削和齿形选配方法，来降低齿轮传动噪声是行之有效的。