SEW减速机时,设计者往往从经济因素考虑,尽可能比较经济的确定齿轮精度等级,忽略精度等级是齿轮产生噪声与侧隙的标记。美国齿轮制造协会曾通过的齿轮研究,确定等级齿轮比精度等级齿轮产生的噪声要小的多。因此,在条件允许的情况下,应尽可能提高齿轮的精度等级,既能减少传动误差,又可减小噪声。
SEW减速机内部齿轮宽度
在减速机传动空间允许时,增加齿轮宽度,可以减少恒定扭矩下的单位负荷。降轮齿挠曲,减少噪声激励,从而降传动噪声。德国H奥帕兹的研究表明,扭矩恒定时,小齿宽比大齿宽噪声曲线梯度高。同时增长齿轮宽度还能加大齿轮的承载能力,提高减速机的承载力矩。
SEW减速机内部齿轮的齿距和压力角
小齿距能有较多的轮齿同时接触,齿轮重叠增多,减少单个齿轮挠曲,降传动噪声,提高传动精度。较小的压力角由于齿轮接触角和横向重叠比都比较大,因此运转噪声小、精度高。
4.SEW减速机内部齿轮变位系数选择
正确合理选择变位系数,不但可以凑合中心距,避免齿轮根切,满足同心条件,改善齿轮的传动性能和提高其承载能力及提高齿轮的使用寿命,还可以有效控制侧隙、温升与噪声。在闭式齿轮传动中,对与硬齿面(硬度350HBS)的齿轮,其主要失效形式是齿根疲劳折断,这种齿轮传动设计一般是按弯曲疲劳强度来进行的,在选择变位系数时,应使相啮合的轮齿具有相等
的弯曲强度。对与软齿面(硬度350HBS)的齿轮其主要失效形式是疲劳点蚀,这种齿轮传动设计一般是按接触疲劳强度来进行的,在选择变位系数时,应使尽可能大的接触疲劳强度与疲劳寿命。合理选择变位系数的限制条件有:
① 被切齿轮不发生根切;
② 齿轮传动的平稳性,重合度必须大于1,一般要求大于1.2;
③ 齿顶有一定厚度;
④ 一对齿轮啮合传动时,如果一轮齿顶的渐开线与另一轮齿根的过渡曲线接触,由于过渡曲线不是渐开线,故两齿廓在接触点的公法线不能通过固定的节点,因而引起传动比的变化,还可能使两轮卡住不动,这种"过渡曲线干涉"在选择变位系数时,必须避免。
5.减速机内部齿轮齿形修整(修缘和修根)和齿顶倒角
将齿顶的齿形切削成比正确的渐开曲线略呈凸形。当齿轮齿面受外力产生变形时,可以避免对与之啮合的齿轮产生干涉,并且可以降噪音,延长齿轮寿命。要注意不能修整过量,过量修整等于增加了齿形误差,将对啮合产生不良影响。
6.齿轮声辐射特征分析
在选择用不同结构形式的齿轮时,对其特定结构建立声辐射模型,进行动力学分析,对齿轮传动系统噪声进行预先评估。以便根据使用者的不同要求(使用场所,是否无人操作,是否在城区内,地上、地下建筑物有无特定要求,是否有噪声防护,或无其他特定要求)去满足。
7.减速机动力源运转速度
根据在不同转速条件下对减速机的实验表明,随着减速机输入转速的增加,噪声也将增大。
8.减速机箱体结构形式
试验研究表明,采用圆筒形箱体对减震有利,在其他条件相同的情况下,圆筒形箱体比其它类型箱体噪声级平均5dB。对减速机箱体进行共振测试,找出共振位置,增加适当的筋条(板),可以提高箱体的刚度,减少箱体的振动,实现降噪。多级传动时要求瞬时传动比的变化尽量小,以传动平稳,冲击及振动小,噪声。
制造原因及对策
1. SEW减速机内部齿轮误差影响
齿轮制造过程齿形误差、基节偏差、齿向误差和齿圈径向跳动误差是导致行星减速机传动噪声的主要误差。也是控制行星减速机传动效率的一个问题点。现以齿形误差与齿向误差做简单说明。
齿形误差小、齿面粗糙度小的齿轮,在相同试验条件下,其噪声比普通齿轮要小10dB。齿距误差小的齿轮,在相同试验条件下,其噪声级比普通齿轮要小6~12dB。但如果有齿距误差存在,负载对齿轮噪声的影响将会减少。
齿向误差将导致传动功率不是全齿宽传递,接触区转向齿的这端面或那个端面,因局部受力增大轮齿挠曲,导致噪声级提高。但在高负载时,齿变形可以部分弥补齿向误差。
2. 装配同心度和动平衡
装配不同心将导致轴系运转的不平衡,且由于齿论啮合半边松半边紧,共同导致噪声加剧。齿轮传动装配时的不平衡将严重影响传动系统精度。
3. 减速机内部齿轮硬度
随着齿轮硬齿面技术的发展,其承载能力大、体积小、重量轻、传动精度高等特点使其应用领域日趋广泛。但为获得硬齿面采用的渗碳淬硬使齿轮产生变形,导致齿轮传动噪声增大,寿命缩短。为减少噪声,需对齿面进行精加工。目前除采用传统的磨齿方法外,又发展出一种硬齿面刮削方法,通过修正齿顶和齿根,或把主被动轮的齿形都调小,来减少齿轮啮入与啮出冲击,从而减少
齿轮传动噪音。
4. SEW减速机系统指标检定
在装配前零部件的加工精度及对零部件的选配方法(完全互换,分组选配,单件选配等),将会影响到系统装配后的精度等级,其噪声等级也在影响范围之内,因此,装配后对系统各项指标进行检定(或标定),对控制系统噪声是很关键的。
SEW减速机安装原因及对策
1. 减振和阻断措施
SEW减速机在安装时,应尽量避免机身与基础支撑及连接件之间发生共振,产生噪声。减速机内部常常会发生一只或几只齿轮在某些速度范围内产生共振,除设计原因外,与安装时未经空试揪出共振位置。并采取相应减振或阻断措施有直接关系。某些要求传动噪声和振动的减速机,应选用高韧性,高阻尼的基础材料来减少噪声和振动的发生。
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