2018年3月5日 星期一

變速箱齒輪傳動噪音問題分析及解決方法

齒輪箱是機械傳動中廣泛應用的重要部件,一對齒輪嚙合時,由於不可避免地存在著齒距、齒形等誤差,在運轉過程中會產生嚙合衝擊而發生與齒輪嚙合頻率相對應的噪聲,齒面之間由於相對滑動也發生摩擦噪聲。由於齒輪是齒輪箱傳動中的基礎零件,降低齒輪噪聲對控制齒輪箱噪聲十分必要,本文就齒輪噪聲產生原因及應採取改善齒輪噪聲方法作一探討。
一、齒輪傳動系統的噪聲分析
為從設計角度出發降低齒輪傳動系統的噪聲,我們就應首先來分析一下齒輪系統噪聲的種類和發生機理。
在齒輪系統中,根據機理的不同,可將噪聲分成加速度噪聲和自鳴噪聲兩種。一方面,在齒輪輪齒嚙合時,由於衝擊而使齒輪產生很大的加速度並會引起周圍介質擾動,由這種擾動產生的聲輻射稱為齒輪的加速度噪聲。另一方面,在齒輪動態嚙合力作用下,系統的各零部件會產生振動,這些振動所產生的聲輻射稱為自鳴噪聲。
對於開式齒輪傳動,加速度噪聲由輪齒衝擊處直接輻射出來,自鳴噪聲則由輪體、傳動軸等處輻射出來。對於閉式齒輪傳動,加速度噪聲先輻射到齒輪箱內的空氣和潤滑油中,再通過齒輪箱輻射出來。自鳴噪聲則由齒輪體的振動通過傳動軸引起支座振動,從而通過齒輪箱箱壁的振動而輻射出來。一般說來,自鳴噪聲是閉式齒輪傳動的主要聲源。因此,齒輪系統的噪聲強度不僅與輪齒嚙合的動態激勵力有關,而且還與輪體、傳動軸.軸承及箱體等的結構形式、動態特性以及動態嚙合力在它們之間的傳遞特性有關。
一般來說,齒輪系統噪聲發生的原因主要有以下幾個方面:
1)齒輪設計方面。 參數選擇不當,重合度過小,齒廓修形不當或沒有修形,齒輪箱結構不合理等。齒輪加工方面 基節誤差和齒形誤差過大,齒側間隙過大,表面粗糙度過大等。
2)齒輪系及齒輪箱方面。裝配偏心,接觸精度低,軸的平行度差,軸,軸承、支承的剛度不足,軸承的迴轉精度不高及間隙不當等。
3)其他方面輸入扭矩。負載扭矩的波動,軸系的扭振,電動機及其它傳動副的平衡情況等。
二、改善齒輪噪聲的方案

特殊表面優化處理改進齒輪的性能

特殊表面處理對於減少滑動和滾動接觸的摩擦和磨損是非常有效的。這樣的特殊表面處理為齒輪的磨損問題提供了一個好的解決方案。有很多不同的機理限制了齒輪組的轉矩能力。這些曲線的實際形狀將取決於具體的齒輪應用。










但是對於所有的失效方式而言,特殊表面優化處理對於減少摩擦和磨損以及提高性能和壽命都是具有很大幫助。事實上,壽命試驗表明處理的齒輪,彎曲疲勞壽命增加50%以上。










通常情況下,齒輪輪齒在臨近節線C處會產生滾動摩擦,在這個區域的最普遍磨損方式是點蝕。







在節線BC和CD之間,齒輪面將經受滾動和滑動兩種磨損混合模式的接觸。在這個區域的一般磨損模式是點蝕和劃傷。
而在AB和DF之間的節線處,齒的接觸主要是滑動摩擦,從而引起磨損和劃傷。
利豐公司的特殊表面優化處理特別適合於齒輪壽命的延長和性能的提高。通過合適的表面優質化提昇和塗層兩者配合的綜效,處理後的表面能提高轉矩,功率密度,並允許同樣尺寸的齒輪傳動更高的功率。額外的好處還有它能降低潤滑水平面高度或潤滑劑粘度的要求,因為特殊表面處理有助於消除由渦流而引起的潤滑損耗。在很多方面,特殊表面優化處理能提高齒輪系統的性能和壽命。












齒輪需要去除毛刺跟拋光的功能在於減少摩擦的好處:

  • 提高燃油經濟性
  • 減少接觸疲勞
  • 提高功率密度
  • 減少潤滑要求和成本
  • 較低的工作溫度
  • 延長平均維護間隔時間
  • 減少振動和噪音
  • 延長零件壽命,並降低零件故障
  • 降低維護成本
終端使用者的好處:
  • 降低油耗
  • 降低維護成本
  • 減少維護時間
  • 消除崩齒
零件壽命更長+降低故障率+更少的燃料和潤滑油的要求=增加值和降低總擁有成本

我們提供的表面工程技術,希望達到節約能源的願景,正因為如此,我們一直在努力幫助傳統產業和應用的環境, 幫助客戶延長零部件的使用壽命,並提高了效率. 我們獨特的工藝提供無毛刺, 光滑, 拋光的表面品質, 並幫助高性能傳動產業獲得更多的優勢.
利豐行著重於表面處理之前後製程技術,提供客戶individual & total finishing solutions 的整合作業,協助產業提升效能並降低成本。
利豐行事業有限公司 www.li-fung.biz 407台灣省台中市工業區36路2號 電話:+886 (04) 2355-2327 傳真:+886 (04) 2355-2457 E-mail:info@li-fung.biz
LI FUNG BUSINESS CO., LTD. www.li-fung.biz 407 No.2. 36th Rd., industry Park, Taichung City, Taiwan, R.O.C TEL:+886-4-2355-2327 FAX:+886-4-2355-2457 E-mail:info@li-fung.biz

精密表面處理館http://lifung.pixnet.net/blog

利豐非傳統加工科技館 http://blog.sina.com.tw/lifung

沒有留言:

張貼留言