塑料齿轮箱的噪音产生的来源以及影响齿轮传动噪音的因素( 二 )


二、齿轮压力角对齿轮的振动级和噪音频率有影响
为了传递一定的功率须保待F为定值 。如果增大压力角a,就得增大齿面法向力Fn , 这在具有摩擦力的实际齿面上就会增大节线冲力和啮合冲力 , 因而导致振动和噪音级的增大 。虽齿轮中心距误差并不影响渐开线齿形的准确啮合 , 但其变动却引起工作压力角周期性变化 。例如:齿轮在轴上的偏心 , 将以齿轮的回转频率改为变其中心距 , 这样势必调制齿轮传动的振动和噪音的频率 , 调制的幅值将取决于偏心量的大小 。
三、齿轮重合度对齿轮噪音的影响 , 增大重合度可减少振动和降低噪音
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 , 则可将载荷分配在较多的齿上 , 使齿面单位压力减小 , 从而减小轮齿的变形 , 改善进入啮合和脱离啮合时的冲击情况 , 因此也降低了齿轮传动的扭转振动和噪音 。有应用案例可以看到 , 重合度由1.19增大至2.07时在1000rpm时降低噪音4dB , 而在2000rpm时降低噪音6dB 。
对斜齿轮 , 可通过改变螺旋角β和齿宽b而增大重合度 , 而且可大大超过直齿轮 , 但螺旋角也不宜过大 , 否则另引起轴向振动 。增加齿数 , 大齿顶高系数或减少压力角均可增大重合度 , 减少振动和降低噪音 。
四、齿距、齿形、齿轮偏心等齿轮精度对噪音有影响
齿轮噪音受齿轮精度的影响非常大 , 降低齿轮噪音的重要一环就是提高齿轮精度 , 对精度极度低的齿轮 , 采用其它任何降噪音措施往往会遇到徒劳的局面 。在单项误差这中 , 影响最大的是齿距(基节或周节)和齿形两项:
1、齿距:
噪音与基节误差成正比例增减 , 当转速增高或者负荷增大时 , 噪音增减的梯度也增大 , 而且 , 在齿轮一转中 , 即使有一个齿距误差较大 , 则噪音也明显增大 。
2、齿形:
只给出齿形误差的大小 , 并不能判断出其对噪音的影响 , 重要的是齿形的误差形状 , 例如在节点附近的”中凹“会使噪音增加不少 。
3、齿圈径向跳动
由于各种音频的调制 , 在齿轮噪音里有时产生多种尖叫音 , 偏心等引起周节的连续变化 , 产生在齿轮回转频率有关的长周期噪音 , 人耳对此十分敏感 , 特别在高速时影响很大 。
4、齿面粗糙度
齿轮误差对噪音的影响很大 , 特别在此啮合频率高的领域里 , 声压级相当高 , 发出难听的声音 。