降低齿轮减速器噪声的方法探讨

摘要：现在的减速机厂家正在往一个多用途、多功能，并且全面的方向发展着，对于齿轮减速机从降音到无音需要多种技术的支持。随着现在企业不断地逼近，对于传统的技术也有了更加苛刻的要求，齿轮减速机的降音技术也开始出现，现在的企业对于更高技术含量的减速机也有着迫切的需求。

关键词：齿轮减速器；噪声；降噪；方法

一、 齿轮减速器在设计阶段出现噪声的原因与对策分析

（一）减速机内部齿轮精度等级

在设计减速器时，设计师经常会考虑经济因素以尽可能经济地确定齿轮精度水平，忽略精度水平是齿轮噪音和齿隙的标志。美国齿轮制造协会使用了大量的齿轮研究来确定高精度齿轮齿轮产生的噪音比低精度齿轮齿轮要少得多。因此，如果条件允许，齿轮的精度水平應该提高可能的，这可以减少传输错误并降低噪声。

（二）减速机内部齿轮宽度

随着减速器传动空间的允许，增加齿轮宽度可以减小恒定转矩时的单位负载。减小齿形偏差，降低噪声激励，降低传动噪声。德国H奥帕兹的研究表明，当转矩恒定时，小齿宽的斜率高于大齿宽噪声曲线的斜率。同时，增加齿轮的宽度还可以增加齿轮的承载能力并增加减速器的承载力矩。

（三）减速器内齿轮的齿距和压力角

小齿螺距可以确保更多的齿同时接触，增加齿轮的重叠，减少单个齿轮的偏转，降低传动噪音，提高传动精度。更小的压力角有一个较大的齿轮接触角和侧向重叠率，运行噪声较小，精度较高。

（四）减速机内部齿轮变位系数选择

正确合理地选择位移系数不仅能弥补中心距，避免齿轮的切入，保证同心条件的满足，提高齿轮的传动性能，增加齿轮的承载能力，增加齿轮的使用寿命，而且可以有效控制游隙和温升、噪音。当齿轮被啮合和驱动时，如果一个齿顶的渐开线与另一个齿根的过渡曲线接触，则两个齿点在接触点处的公共曲线不能通过固定节点，因为过渡曲线不是渐开线。这会导致变速比发生变化，也可能导致两个车轮卡死。选择位移系数时必须避免这种“过渡曲线干涉”。

（五）减速机内部齿轮齿形修整（修缘和修根）和齿顶倒角

齿顶的齿廓比正确的渐开线曲线略微凸起。当齿轮齿面因外力而变形时，可避免与啮合齿轮的干涉，降低噪音，延长齿轮寿命。必须注意不要过量修剪。

（六）齿轮声辐射特征分析

当选择不同结构的齿轮时，建立特定结构的声辐射模型，进行动力学分析，并对齿轮传动系统的噪声进行预评估。为了满足用户的不同要求（使用场地，是否没有操作，是否在城市地区是否有地上和地下结构的特殊要求，是否有隔音保护，或没有其他具体要求）。

（七）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试验表明，随着减速机输入转速的增加，噪声也将增大。

（八）减速机箱体结构形式

实验研究表明，使用圆柱形箱体有利于减振，并且在相同条件下，圆柱形箱体比其他类型箱体的噪声水平低5 dB。在减速箱体上进行共振试验，找出共振位置，并增加适当的肋板（板），提高箱体的刚性，减小箱体振动，实现降噪。在多级变速箱中，瞬时传动比的变化要求尽可能小以确保传动平稳，低冲击和振动，以及低噪音。

二、在齿轮减速器的制造工艺方面产生噪声的原因与对策分析

（一）齿轮的修正

使用齿轮修整可以有效减少齿轮传动中的冲击。齿轮修整包括修剪齿尖和齿根以及修整齿形和齿形。它们可以使凸齿表面平滑地滑入和滑出，而不会产生碰撞，并且可以补偿尺寸。齿轮轴线的较小平行度还改善了由于齿轮齿在负载下变形而引起的传递误差所引起的噪音。

（二）制造过程中齿轮误差、齿面表面粗糙度的控制？

着重于加工过程中齿形误差、螺距误差、啮合误差和齿面粗糙度的制造过程控制，从而获得最佳质量的齿轮工艺，可以大大降低齿轮造成的噪音。

（三）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。高精度齿轮传动装配时的不平衡将严重影响传动系统精度。回转体的不平衡应控制在小于6.6kg/（r/mmin）内。

（四）箱体中心距和轴承孔形位公差的控制

控制好箱体中心距和轴承孔形位公差，能降低齿轮啮合产生的噪声。

三、齿轮减速机在安装阶段产生噪声的原因及对策

（一）减振和阻断措施

安装减速机时，有必要避免机身和底座支架以及连接器之间产生噪音。一个或多个齿轮经常发生在减速器内部的一定速度范围内。除了设计原因之外，齿轮箱在安装过程中不会回到谐振位置。相应的减振或阻塞措施之间有直接的关系。一些要求低传输噪声和振动的减速器应使用高韧性，高阻尼的基础材料来减少噪声和振动的发生。

（二）零部件几何精度调整

由于安装过程中的几何精度不符合标准的要求，减速器部件的共振将发生，由此产生的噪音和振动在噪音中。这应该改善安装过程，增加工具，并确保组装人员的整体质量直接相关。

（三）零部件松动

安装过程中，由于各部件松动（如轴承预紧机构，轴系定位机构等），造成系统定位不正确、异常位置啮合、轴系移动、振动和噪声生成。这一系列需要从设计结构开始，尝试使用各种连接方法确保各机构连接的稳定性。

（四）传动部件损坏

传动部件的无操作在安装期间导致系统运动不准确或运动不稳定；高速运动部件造成油膜振动而损坏；人为创造的运动部件不平衡等都会产生振动和噪音。在安装过程中必须注意并避免这些原因。必须更换无法修理的损坏部件，以确保系统具有稳定的噪音级别。

四、在齿轮减速器使用与维护阶段产生噪声的原因及对策

减速机的正确使用维护虽不能降低系统噪声等级，保证传递精度，但却能防止其指标劣化，增大使用寿命。

（一）内部清洁

减速机内部零件的清洁是保证其正常运转的基本条件，任何杂质污物的进入都将影响并损伤传动系统，导致噪声的产生。

（二）工作温度

保证减速机正常的工作温度，避免零部件因过大的温升产生变形，确保齿轮正常啮合，从而防止噪声的增大。

（三）及时的润滑和正确使用油品

不合理的润滑和油脂的错误使用会对变速箱造成无法估量的损坏。在高转速下，齿轮齿面摩擦产生大量的热能。不适当的润滑会造成齿轮齿的损坏、影响精度并增加噪音。设计要求齿轮副有一个适当的间隙（啮合齿轮非工作表面之间的间隙以补偿热变形和储存润滑脂）润滑脂的正确使用和选择，可确保系统的安全有效运行，延缓恶化趋势，稳定噪音水平。

（四） 减速机的正确使用

正确使用的减速机可以最大限度地减少对部件的损坏和损坏，并确保稳定的噪音水平。减速机的噪音随着负载的增加而增加，因此应在正常负载范围内使用。

（五）定期维护与保养

定期的维护保养（换油，更换已磨损零部件，紧固件松动部件，清除内部杂物，调整各部件间隙至标准规定值，检定各项几何精度等。）可以提高减速机抵抗噪声等级劣化能力，维持稳定的使用状态。

总结

齿轮减速机的噪声问题是一个多种因素的复杂的问题，降低其噪声是一个系统工程，任何一个部分出现问题都会导致整体的失控，因此在设计、制造、安装、使用和维护的每一个环节都应该有效控制。

参考文献

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