齒輪（lún）傳動噪聲（shēng）形成的主（zhǔ）要原因及對策

傳統（tǒng）衡量齒輪傳動性（xìng）能的兩個主要因素是：負載能（néng）力和疲（pí）勞壽命，往往將傳動噪音與傳動精度忽略掉。隨著ISO14000、ISO18000兩項標準的相繼頒布，控製（zhì）齒輪傳動噪音這一因素的重要性（xìng）日趨明顯（xiǎn），工業發展與（yǔ）需求對高精密設（shè）備（bèi）的傳動誤差的要求也越來（lái）越嚴（yán）格（齒輪（lún）傳動側隙（xì））。目前已知（zhī）的齒輪噪音（yīn）形成因素，大致可從設計、製造、安裝、使用維護等幾個方（fāng）麵分析。

國家標準對（duì）齒輪用齒輪副規定（dìng）了13個精度等級。分別用阿拉伯數字（zì）0、1、2……12表示，其中0級精度最高，其餘（yú）各級依次遞降（jiàng），12級精度最低。齒輪副中兩（liǎng）個齒輪的精（jīng）度等級一般取成相同（tóng）等級，也允（yǔn）許取成不同（tóng）等級（jí），此時應按其（qí）中精度較（jiào）低者確（què）定齒輪副的精度等級。

13個精度等級中，目前0、1、2級精度的加工工藝水平和測量手段（duàn）尚難達到，有待發展。3-5級為高精度等級，6-8級為中等精度等（děng）級，9-12級為低（dī）精度等級。其中6級是基礎級（jí），也是設計中常用等級，它是滾齒、插齒等一般（bān）常用加工方（fāng）法在（zài）正常條（tiáo）件下（xià）所能達到的等級，可用一般計（jì）量器具且進行測量。

設計原（yuán）因及對策

1. 齒輪精度等級
齒輪傳動係統設計時，設計者往往從經濟因素考慮，盡可能比較經濟的確定齒輪（lún）精度等級（jí），殊不（bú）知精度等級是齒（chǐ）輪產生噪聲等（děng）級與側隙的標記。美（měi）國齒輪製造協（xié）會（huì）曾（céng）通過大量的齒輪研究，確定（dìng）高精度等級（jí）齒（chǐ）輪比低（dī）精度等級齒輪產生的噪聲要小（xiǎo）的（de）多。因此（cǐ），在條件允許的情況（kuàng）下，應盡可能提高齒輪的精度等級，來減小齒輪噪聲，減少傳動（dòng）誤差。

2. 齒輪寬度

在齒輪傳動係統允許（xǔ）時（shí），增加齒寬，可（kě）以減少恒定（dìng）扭（niǔ）矩下的單位負荷。降低（dī）輪齒撓曲，減（jiǎn）少噪聲激勵，從而降低傳動（dòng）噪聲。德國H奧帕茲的研究表明，扭矩恒定時，小齒寬比大齒寬噪聲曲線梯度高。同（tóng）時增長齒寬能加（jiā）大齒輪的承載能力。

3. 齒距和壓力角

小齒距能保證有（yǒu）較多的輪齒同時接觸，齒輪重疊增多，減少單個齒輪（lún）撓曲，降低傳動噪聲，提高傳動精度。較小的壓力角由於齒輪接觸角和橫向重疊比（bǐ）都比較大，因此運（yùn）轉噪聲（shēng）小、精度高。

4. 運轉速度

根據德（dé）國H奧（ào）帕茲的試（shì）驗研究表明，隨（suí）著齒輪運轉速度增加，噪聲等（děng）級升高。

5. 齒輪箱結構

試驗研究表明，采用圓筒形箱（xiāng）體對減（jiǎn）震有利，在其（qí）他條件相（xiàng）同的情況下，普通結（jié）構齒（chǐ）輪箱體（tǐ）的噪聲級比（bǐ）圓筒形箱體噪聲級平均高6dB。對齒輪箱體進行共振測試，找出共振位置，增加適當的（de）筋條（板），可以明顯地減（jiǎn）少振動，降低噪聲（shēng）。多級齒輪傳動時要求（qiú）瞬時傳動比的變（biàn）化盡量小，已保證（zhèng）傳動平（píng）穩（wěn），衝擊及振動小，噪聲低。

6. 齒輪聲輻射特征分析

在選擇用不同結構形式的齒輪時，對其特定結構建立聲輻射模型，進行動力學（xué）分析，對齒輪傳動係統噪聲（shēng）進行預先評估。以便根據使用者的不同（tóng）要求（使用場所，是否無（wú）人操作，是否在城區（qū）內，地上、地下建築物有無特定要求（qiú），是否有噪聲防護，或無其他特定要求）去滿足（zú）。

製造原因及（jí）對策

1. 誤差影響（xiǎng）
製造過程齒（chǐ）形誤差、齒距誤差、齒向誤差是導致傳動噪聲的主（zhǔ）要誤（wù）差。也（yě）是齒（chǐ）輪（lún）傳（chuán）動精（jīng）度難以保證的一個問題點（diǎn）。
齒（chǐ）形誤差小、齒麵粗糙（cāo）度小的齒輪，在相同（tóng）試（shì）驗條件下，其噪（zào）聲比普通齒輪要小（xiǎo）10dB。齒距誤（wù）差小的齒輪，在相同試驗條件下，其噪聲級比普通齒輪要小6～12dB。但如果有齒距誤差存在，負載對齒（chǐ）輪噪聲的影響將會減少。

齒（chǐ）向（xiàng）誤差將（jiāng）導致傳動功（gōng）率不（bú）是全齒寬傳遞，接觸區轉向齒的這端麵或那個端麵，因局（jú）部受力增大輪齒撓曲，導致噪聲級提高。但（dàn）在高負載時，齒變形可以部分彌補齒向誤差。齒輪噪聲的產生與傳動精度有很直接的關（guān）係。

2. 裝配同心度和動（dòng）平衡

裝配不同心將導致軸係運轉的不平衡，且由於（yú）齒論齧合半邊鬆半（bàn）邊緊，共（gòng）同導致噪聲加劇。高精度齒輪傳動裝配時的不（bú）平衡將嚴重影響傳（chuán）動係統精度。
3. 齒麵硬度

隨著齒輪硬齒麵技術的發展，其（qí）承載能力大、體積小、重量輕、傳動精度高等（děng）特點使其應用領域日趨廣泛。但為獲得硬齒麵采用的滲碳淬（cuì）硬使齒輪（lún）產生變形，導致齒輪傳動噪聲增大，壽命縮短。為減少噪聲，需對齒麵（miàn）進行精加工。目前除采用傳統的磨齒方法外，又發展出一種（zhǒng）硬齒麵刮削方法，通過修正齒頂和齒根，或把主（zhǔ）被動輪的齒形都調小，來減少齒輪齧入與齧出衝擊，從而減少齒輪傳動噪音。
4. 係統指標檢定（dìng）

在裝配前零部件的加工精度及（jí）對零部（bù）件的選配方法（完全互換，分組選配，單件選配等），將會影（yǐng）響到（dào）係（xì）統裝配後的精度（dù）等級，其（qí）噪聲等（děng）級也在影響範圍之內，因此，裝配後對係統各項指標進行檢定（或標定），對控製係統噪聲是很關鍵（jiàn）的。

安裝原因及對（duì）策

1. 減振和阻斷措施

對齒輪傳動係統在安裝時應盡量避免機身與基礎支撐及連接件之間發生共振（zhèn），產生噪聲。齒（chǐ）輪傳動係統（tǒng）常常會發生一隻或幾隻齒輪在某（mǒu）些速度範圍內（nèi）產生共振，除設計（jì）原因外，與安裝時未經空試揪出（chū）共振（zhèn）位（wèi）置。並采取相（xiàng）應（yīng）減振或阻斷措（cuò）施有直接關係。某些要求低傳動噪聲和振動的齒輪傳動係統（如檢測儀器），應選用高韌性（xìng），高阻尼的基礎材料（liào）（如冶（yě）金設計（jì）研究院研製的環氧（yǎng）樹脂砂漿基礎材料）來減少噪聲和振動的發生。
2. 幾何精度調整

由於安裝時幾何精度未達到標準規定的要求，導致傳動係統發生共（gòng）振，從而產生噪（zào）聲（shēng），這就應該在改善安裝工藝，增加工裝，保證裝配人員的整體素質有直接（jiē）關係。
3. 零部件鬆動

在安裝時由於個別零部件的鬆動（如軸承預（yù）緊機構，軸（zhóu）係定位（wèi）機構，撥叉限位機構等），導致係統定位不準，非正常位置（zhì）齧合，軸係移動，產生振動和噪聲。這一係列（liè）需從設（shè）計結構出發，盡量保證各機（jī）構的聯接穩（wěn）定，采用（yòng）多種聯接方式。
4. 傳（chuán）動部件損壞

在（zài）安裝時由（yóu）於不當操作損傷傳動部件（jiàn），導（dǎo）致係統運動不準確（què）或運動失穩；高速運動（dòng）部件由（yóu）於受損導致油膜振動；人為造成運動件動不平（píng）衡（héng）；都產生振動和噪聲。這些原因在安裝（zhuāng）過程中都是必須注意（yì）和盡量避免（miǎn）的。對無法修複的損傷零部件，必須予以更（gèng）換，以保證（zhèng）係統獲得穩定的噪聲（shēng）等級。

使用維護原因及對策

對齒輪傳動係統正確的使用維護雖不能降低係統噪聲等（děng）級，保證傳遞精度，但卻能防止其指標劣化，增大使用（yòng）壽（shòu）命（mìng）。

1. 傳動係統內部清潔

傳動係統內部的清潔是保證齒（chǐ）輪正常（cháng）運轉的基本條件，任何雜質汙物的進入（rù）都將影響並損傷齒輪傳動係統，最終導致噪聲的產生，損壞（huài）傳動係（xì）統。
2. 係統正常工作的工作溫度

保證傳動係統正常的工作溫度，防止係統因過（guò）大的溫升產生變形，導致非正常齧合（hé），可以防止噪聲（shēng）的增大。
3. 及時的潤滑和正確使用油品

不認真的潤滑和錯誤的使用（yòng）潤滑油脂都將對係統產生不可估（gū）量的損害。保證係統得到及時正（zhèng）確的潤滑，可使（shǐ）係（xì）統保持在一（yī）定的噪聲等級範圍（wéi）內，延緩劣化趨勢。高速運轉的齒（chǐ）輪，齒麵摩擦（cā）會產生大量的熱能，潤滑不當，將會導致輪齒的損傷（shāng），影響（xiǎng）精度（dù），噪聲亦會增大。設計時要求齒（chǐ）輪副有適當的間隙（齧合輪齒的非工作麵間的間隙，以補償熱變形與貯存潤滑油脂）。對潤滑油脂的（de）正確使用和選擇，可保證係（xì）統（tǒng）安全有效運行，穩定噪聲（shēng）等級。
4. 對（duì）齒輪運動（dòng）係統的正確使用

按照係統正常操作（zuò）順序使用它，可以最大（dà）限度地避（bì）免係統的損傷及損（sǔn）壞，保證穩定的噪（zào）聲（shēng）等級（jí）。在係（xì）統的正常負載範圍使用（yòng）係統，因為齒輪傳動係統傳動噪聲隨負載的增加而增大。
5. 定期維護與保養（yǎng）

定期（qī）的維護保養（換油，更換已磨損零部件，緊固件鬆動部件，清除係統內部雜物，調整各部（bù）間隙至標準（zhǔn）規定值，檢定（dìng）各項幾何精度等。）可以提高係統抵（dǐ）抗噪聲等級劣（liè）化能力，維持係統狀態穩定。