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齿轮传动噪声优化设计研究

齿轮传动噪声优化设计研究
齿轮传动噪声优化设计研究

齿轮传动噪声优化设计研究

摘要

齿轮传动是机械传动的重要形式,它具有工作可靠、寿命长、结构紧凑、传动比准确、传动效率高、速度和功率的适用范围较广等优点。而齿轮传动产生的噪声是机械类所产生噪声的主

齿轮传动是机械传动的重要形式,它具有工作可靠、寿命长、结构紧凑、传动比准确、传动效率高、速度和功率的适用范围较广等优点。而齿轮传动产生的噪声是机械类所产生噪声的主要因素,因此,研究齿轮的优化降噪具有重要的意义。

1齿轮传动噪声产生的机理

齿轮啮合传动时,啮齿面上存在相对运动,因此齿轮啮合处将产生滑动摩擦力,相对滑动速度方向反向时,摩擦力大小、方向的改变导致啮合点间产生"节点脉冲";现象,此现象也是齿轮在理论啮合条件下存在的齿轮噪声源,而且随着齿轮传动效率增大、转速提高,其表面精度降低,噪声变大。此外,在齿轮的受力过程中,会产生一定程度的弹性变形,使齿轮运转不匀,产生转角误差,导致对齿轮系的冲击激励,形成"啮合齿轮力";,因此"节点脉冲";和"啮合冲击力";都是齿轮传动中噪声的产生源。

2齿轮噪声的产生因素

齿轮噪声的产生因素有许多,在齿轮传动噪声产生的原因当中,组装占15%、设计占35%、制造占30%、使用占20%,如图1所示。

3降低齿轮传动噪声的优化方案

3.1材料的选择

齿轮的材料最常用的是钢,其次是铸铁,还有有色金属、非金属等,但某些恶劣工作条件下的齿轮,用中碳钢或中碳低合金钢也不能保证使用性能,这时应选用合金碳钢(20CrMnTi、20CrMnMo),如表1所示,对于重载荷、有冲击的齿轴及齿轮,优先选用20CrMnMo 用于制造大齿轮。同时,随着非金属材料制造的零件强度和精度的提高,非金属的弹性模量小,传动时的噪声小。所以,一对啮合的齿轮,小齿轮用非金属材料,大齿轮用金属材料可

降低传动的噪声,而在非金属材料的选择上,应考虑到非金属材料的导热性和耐热性较差,可选择导热性好、硬度高的石墨烯材料。

3.2齿轮参数的选择

3.2.1降低模数当分度圆直径一定时,有效的降低模数,不仅能减小齿面的滑动速度,减小磨损及胶合的危险性,降低噪音,而且降低了加工成本。3.2.2齿轮机构选择如降低模数无法满足时,可考虑采用斜齿圆柱齿轮传动,其传动时,两啮合齿面的接触线与轴线方向成一螺旋角,因为螺旋角的作用从而改变了其啮合方式,这样不但延长了每对轮齿的啮合时间,增加了重合度,从而减少了轮齿传动的冲击、振动及噪声,提高了传动的平稳性。在实际应用中,采用斜齿圆柱齿轮并增加螺旋角,可有效降低噪声。

3.3加工工艺方面

3.3.1齿形修缘一对啮合的齿轮,将齿顶部分的一小部分渐开线齿廓向齿体内部作修缘切深,也就是使其局部的压力角经过修正比之前压力角的角度大,因此,修缘部分较为圆滑,与另一齿相啮合,其平稳性增大,动载荷减小,从而降低噪声。3.3.2增加结构阻尼在齿轮表面涂上一层内阻尼材料,如减振剂、油漆因子等,齿轮涂装阻尼后,振动幅度衰减,产生弹性滞后效应,用以吸收振动能量转化为热能,从而达到减振降噪目的。

4基于PROE和ADAMS的齿轮传动噪声仿真

4.1齿轮传动噪声仿真

以PROE和ADAMS软件为基础,对齿轮的啮合进行仿真,如图2和图3所示。图2PROE齿轮仿真图3ADAMS齿轮仿真

4.2仿真结果

通过PROE和ADAMS程序进行数据仿真,加入新材料后的齿轮噪声值如表2所示。

5结语

齿轮传动噪声的优化设计是一项系统工程,要从选材、参数选择、工艺设计等方面对齿轮进行优化设计,从而减弱和消除齿轮产生的噪声,它们之间相互影响,相互联系,若任何一个环节未得到有效控制,都将引起降噪失败的连锁反应,所以需要我们积累大量的经验,不断研究齿轮噪声产生的因素,从而实现齿轮的降噪,使其符合噪声指标和加工精度方面的要求。

参考文献:

[1]顾建华.机械变速器啸叫声成因分析及降噪研究[D].上海:上海交通大学,2013.

[2]郭栋,邓斌,石晓辉,等.国产轿车变速器啸叫噪声源的识别与控制[J].中国机械工程,2011,22(18):2264-2267.

[3]武倩平.基于噪声的旋转机械故障诊断研究[D].北京:中国矿业大学,2017.

[4]王学莲.对渐开线圆柱齿轮噪声的探讨[J].机械工程与自动化,2017(3):192-194.

《齿轮传动噪声优化设计研究》来源:《农机使用与维修》,作者:任丰兰周尧晨

汽车发动机振动噪声测试实用标准系统

附件1 汽车发动机振动噪声测试系统 1用途及基本要求: 该设备主要用于教学和科研中的振动和噪声测量,要求能够测量试验对象的振动噪声特性(频率、阶次、声强等),能对试验数据进行综合分析。该产品的生产厂应具有多年振动噪声行业从业经验,有较高的知名度和影响力。系统软件和硬件应该为成熟的模块化设计,同时具有很强的扩展能力,能保证将来软件和硬件同时升级。 2设备技术要求及参数 2.1设备系统配置 2.1.1数据采集系统一套; 2.1.2数据测试分析软件一套; 2.1.3传声器 2个; 2.1.4加速度计 2个; 2.1.5声强探头 1套; 2.1.6声级校准器 1个; 2.1.7笔记本电脑一台 2.2数据采集、控制系统技术要求 2.2.1主机箱一个;供电采用9~36V直流和 200~240V交流; 2.2.2便携式采集前端,适用于实验室及现场环境; 2.2.3整机消耗功率<150W; 2.2.4工作环境温度:-10?C ~50?C; 2.2.5中文或英文WindowsXP下运行,操作主机采用笔记本电脑; 2.2.6输入通道数:4个以上,其中2个200V极化电压输入通道、不少一个转速输入通道; 2.2.7输入通道拥有Dyn-X技术,动态围160dB; 2.2.8每通道最高采样频率:≥65.5kHz,最大分析带宽:≥25.6kHz; 2.2.9系统留有扩充板插槽,根据需要可以进一步扩充;数据采集前端可同时连接多种形式传感器,包括加速度计、转速探头、传声器、声强探头等; 2.2.10系统具有堆叠和分拆能力,多个小系统可组成多通道大系统进行测量。大系统可分拆成多个小系统独立运行; 2.2.11采集前端的数据传输具备二种方式之一:①通过10/100M自适应以太网传输至PC; ②通过无线通讯以太网技术传输至PC,通信距离在100米以上。使测量过程更为灵活方便,方便硬件通道和计算机系统扩展升级;

齿轮噪音分析

在现代齿轮加工中,齿轮噪声控制已成为一个重要的质量控制环节,齿轮噪声控制水平不仅代表一个齿轮制造厂的质量水平,而且直接受到有关环保法规的制约。剃齿是一种广泛采用的齿轮精加工方法,特别在轿车齿轮加工中,90%以上的齿轮精加工均采用剃齿。这不仅因为剃齿具有较高的加工效率和较低的加工成本,可大幅度提高齿轮精度和表面粗糙度,而且剃齿能实现齿形修形及采取热处理变形补偿措施,从而降低齿轮传动噪声,提高齿轮承载能力和安全系数,延长齿轮工作寿命。 一、齿轮传动噪声的影响因素及控制方法 齿轮噪声更准确地应称为齿轮传动噪声,其声源为齿轮啮合传动中的相互撞击。齿轮传动中的撞击主要由齿轮啮合刚性的周期性变化以及齿轮传动误差和安装误差引起。 齿轮啮合刚性的周期性变化对传动噪声的影响啮合刚性的变化是指齿轮传动中因同时啮合齿数不同而引起的啮合轮齿承受载荷的变化,并由此引起轮齿变形量的变化。在直齿轮传动中,啮合线上的同时啮合齿数在1~2对之间变化,而其传动的扭矩近似恒定。因此,当一对轮齿啮合时,全部载荷均作用于该对轮齿,其变形量较大;当两对轮齿啮合时,载荷由两对轮齿共同承担,每对轮齿的负荷减半,此时轮齿变形量较小。这一结果使齿轮的实际啮合点并非总是处于啮合线的理论啮合位置,由此产生的传动误差使输出轴的运动滞后于输入轴

的运动。主、被动齿轮在啮合线外进入啮合时,其速度的瞬时差异造成在被动齿轮齿顶处产生撞击。在不同载荷下齿轮传动产生的噪声程度不同,其原因在于不同载荷下轮齿产生的变形量不同,造成的撞击程度不同。斜齿轮的啮合刚性取决于啮合轮齿的接触线总长度,故同时啮合齿数的变化对啮合刚性影响不大。 齿轮传动误差和安装误差对传动噪声的影响齿轮传动装置空载运行时,传动噪声的影响因素主要为齿轮的加工误差和安装误差,包括齿形误差、齿距误差、齿圈跳动、安装后齿轮的轴线度、平行度及中心距误差等。当然,这些误差对传动装置在负载下运行的传动噪声也有影响。a. 齿形误差会引起与啮合频率相同的传动误差及噪声,是引起啮合频率上噪声分量的主要原因。中凹齿形是不能接受的,加工中应尽量避免。b. 齿距误差为随机误差,产生的噪声频率与啮合频率不同,不会提高啮合频率上的噪声幅度,但会加宽齿轮噪声音频的带宽。c. 轴线在节平面上投影的不平行、齿向误差以及轴在传动负载下的变形会使轮齿在齿宽方向上的接触长度缩短,造成啮合刚性下降,由此产生的传动误差及齿轮传动啮合刚性的周期性变化是产生噪声的另一原因,其对斜齿轮传动影响更大。 控制齿轮噪声的有效途径——齿轮修缘齿轮传动中的撞击是产生噪声的主要原因,因此,消除或减小齿轮传动中的撞击是降低噪声的有效途径。采用齿轮修缘能有效减小齿轮传动中的撞击,从而控制齿轮

齿轮传动噪声产生原因及控制

齿轮传动噪声产生原因及控制 摘要:结合多年的实际工作经验,分析齿轮传动噪音的产生的原因,同时,就如何控制和减少噪音,提出了一些比较实用的方法,仅供相关人士参考。 关键词:齿轮传动、噪音、消除、共振、渐开线 齿轮传动的噪音是很早以前人们就关注的问题。但是人们一直未完全解决这一问题,因为齿轮传动中只要有很少的振动能量就能产生声波形成噪音。噪音不但影响周围环境,而且影响机床设备的加工精度。由于齿轮的振动直接影响设备的加工精度,满足不了产品生产工艺要求。因此,如何解决变速箱齿轮传动的噪音尤为重要。下面谈谈机械设备设计和修理中消除齿轮传动噪音的几种简单方法。 1 噪音产生的原因 1.1 转速的影响 齿轮传动若转速较高,则齿轮的振动频率增高,啮台冲击更加频繁,高频波更高。据有关资料介绍,转速在1400转/分钟时产生的振动频率达5000H。产生的声波达88dB形成噪音软。一般光学设备变速箱输出轴的转速都较高。高达2000~2800转/分钟。因此,光学设备要解决噪音问题是需要研究的。 1.2 载荷的影响 我们将齿轮传动作为一个振动弹簧体系,齿轮本身作为质量的振动系统。那么该系统由于受到变化不同的冲击载荷,产生齿轮圆周方向扭转振动,形成圆周方向的振动力。加上齿轮本身刚性较差就会产生周期振幅出现噪音。这种噪音平稳而不尖叫。 1.3 齿形误差的影响 齿形误差对齿轮的振动和噪音有敏感的影响。齿轮的齿形曲线偏离标准渐开线形状,它的公法线长度误差也就增大。同时齿形误差的偏离量使齿顶与齿根互相干扰,出现齿顼棱边啮合,从而产生振动和噪音。 1.4 共振现象的影响 齿轮的共振现象是产生噪音的重要原因之一。所谓共振现象就是一个齿轮由于刚性较差齿轮本身的固有振动频率与啮合齿轮产生相同的振动频率,这时就会产生共振现象。由于共振现象的存在,齿轮的振动频率提高,产生高一级的振动噪音。要解决共振现象的噪音问题,只有提高齿轮的刚性。 1.5 啮合齿面的表面粗糙度影响 齿轮啮合面粗糙度会激起齿轮圆周方向振动,表面粗糙度越差,振动的幅度越大,频率越高,产生的噪音越大。 1.6 润滑的影响 对啮合齿轮齿面润滑良好可以减少齿轮的振动力,它与润滑的方法有关。据有关资料介绍,齿轮箱中企图增加润滑油的数量,提高润滑油面的高度或用润滑粘度较高的润滑油来减少齿轮箱的振动和噪音其收效甚少。若采用齿轮啮合面上充分注入润滑的方法进行强制性润

齿轮传动噪声形成的主要原因及对策

齿轮传动噪声形成的主要原因及对策 传统衡量齿轮传动性能的两个主要因素是:负载能力和疲劳寿命,往往将传动噪音与传动精度忽略掉。随着ISO14000、ISO18000两项标准的相继颁布,控制齿轮传动噪音这一因素的重要性日趋明显,工业发展与需求对高精密设备的传动误差的要求也越来越严格(齿轮传动侧隙)。目前已知的齿轮噪音形成因素,大致可从设计、制造、安装、使用维护等几个方面分析。 设计原因及对策 1. 齿轮精度等级 齿轮传动系统设计时,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,殊不知精度等级是齿轮产生噪声等级与侧隙的标记。美国齿轮制造协会曾通过大量的齿轮研究,确定高精度等级齿轮比低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,来减小齿轮噪声,减少传动误差。 2. 齿轮宽度 在齿轮传动系统允许时,增加齿宽,可以减少恒定扭矩下的单位负荷。降低轮齿挠曲,减少噪声激励,从而降低传动噪声。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。同时增长齿宽能加大齿轮的承载能力。 3. 齿距和压力角 小齿距能保证有较多的轮齿同时接触,齿轮重叠增多,减少单个齿轮挠曲,降低传动噪声,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. 运转速度 根据德国H奥帕兹的试验研究表明,随着齿轮运转速度增加,噪声等级升高。 5. 齿轮箱结构 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,普通结构齿轮箱体的噪声级比圆筒形箱体噪声级平均高6dB。对齿轮箱体进行共振测试,找出共振位置,增加适当的筋条(板),可以明显地减少振动,降低噪声。多级齿轮传

谈谈齿轮传动中的减振降噪

第3期水利电力机械?23? 收稿日期:2000-01-06 谈谈齿轮传动中的减振降噪 Discussion on vibration and noise reduction in gear transmission 邓小君1,杨自明2 (11河南职业技术学院,河南郑州 450004;21河南省劳动厅,河南郑州 450003) 摘 要:阐述了在齿轮转动过程中,齿轮的振动噪声问题。分析了齿轮振动噪声产生的机理和5种激励源,指出减振材料、齿轮参数、齿轮结构是影响减振降噪的主要因素。介绍了几种减振降噪的有效方法,从而可达到齿轮噪声由78分贝降至73分贝的良好效果。关键词:齿轮传动;振动与噪声;机理;减振降噪途径 中图分类号:T B53311∶TH132141 文献标识码:B 文章编号:1006-6446(2000)02-0023-03 0 引言 齿轮传动是依靠轮齿之间的交替啮合来完成动力传输的。在齿轮啮合过程中,由于轮齿制造、安装误差等因素的存在,不可避免会引起冲击、振动和噪声,并影响其工作精度。随着对机械传动在高速、大功率、轻量、小型、高效、高可靠性以及环保等方面要求的不断提高,齿轮的振动噪声问题日益突出,解决此问题日趋迫切。因此,本文拟对齿轮传动过程中振动噪声产生的机理进行分析,并提出一些减振降噪的途径和有效方法。 1 齿轮传动中振动噪声的产生 在齿轮啮合时,由于轮齿存在制造、安装误差和轮齿受力变形,使实际齿廓发生偏离,从而产生随时间变化的动态啮合力,必然导致振动和噪声。即使一对理论上完全共轭、无制造安装误差的齿轮啮合时,也会由于轮齿间的同时啮合对数、啮合位置、瞬间传动比的不断变化,使得轮齿刚度发生变化,进而引起轮齿在啮合过程中产生参激振动而向外辐射噪声。这些内 在因素就成为齿轮传动中振动噪声产生的主要原因。 对于渐开线圆柱齿轮传动,产生振动噪声的激励源主要有以下几个方面:(1)啮合刚度的变化;(2)传动误差;(3)轮齿的啮入、啮出的冲击;(4)动态啮合力;(5)由于摩擦力方向的改变而产生的节点冲击。 在以上5种激励源中,最主要的是啮合刚度的变化和传动误差的影响。在目前的齿轮动态特性研究中,人们大多关注啮合刚度的变化所产生的振动噪声,而对传动误差的研究较少。传动误差是任一瞬时输出齿轮的实际位置和理论上完全共轭啮合时输出齿轮位置之差,此差值可用角度计量或用沿啮合线方向的线性位移来表示。它是有关制造、安装误差及轮齿变形等因素综合作用的结果。在齿轮传动中,近似于锯齿波的传动误差,作为一种位移激励源影响齿轮的振动特性,引起动力学方程中的强迫激励项不连续,从而产生较大的振动噪声。因此,对其进行研究是很有必要的。研究结果表明:时变啮合刚度和传动误差对齿轮动态特性

齿轮异响分析

工艺

主持人:陈晓玉/ 工艺 、F b 、±F px 等几个评定指标控制;4)齿轮副侧隙,由 箱体中心距和齿厚减薄量控制。 对每一对齿轮都必须有上述4项基本要求,而且根据使用工作条件不同,这4项要求也各不相同。当然,这几个方面也并非单一条件起作用,它们之间既有一定联系,又有主次之分。就摩托车发动机而言,传动平稳性要求和齿轮幅侧隙要求应明显高于其它2个公差组的要求。2.1齿形的影响 用同一台发动机,在检测初级驱动齿轮完全合格的情况下,更换初级从动齿轮,在转速相同的条件下,判定噪声出现程度,分为无、轻微、中等、严重4级。 其结果为: 1)齿形误差影响最明显;2)齿形误差比齿向误差影响明显; 3)齿形误差比基节极限偏差影响明显。齿形参数对噪声的影响如表2所示。 表2 齿形、齿向、基节对噪声的影响组别 件号 f f F 对齿厚的影响:△E S =2△f a tg ?a?a3Y??3YD??? 2.6齿面粗糙度的影响 笔者在试验中还发现,个别齿轮在检测中虽各项检测参数均合格,齿形、齿向的检测曲线也在公差范围内,但曲线波动大,可见齿面粗糙度和磕碰、毛刺也是产生噪声异响的一个重要方面。 3解决措施 由于齿轮轮齿存在制造和安装误差、齿轮弹性变形、扭转变形、热变形等,均会使齿轮在啮合过程中产生冲击、振动和偏载,而靠提高齿轮制造和安装精度来改善齿轮的运转质量,又会增加齿轮的制造成本。过去人们总是力求使齿轮的精度尽可能地接近理论齿形,通过实践,采用齿顶和齿根修缘、齿向修形后,能有效地改善轮齿的啮合性能,提高运转平稳性及承载能力,降低噪声和振动,延长使用寿命。3.1从齿形方面入手3.1.1齿形的优化设计 齿形修形的基本原则:a )根据齿轮的材料、模数、负载大小及精度等,选取适当的修形量,一般在0.007~0.03mm 范围内[2]。修形量小,齿轮的制造误差大于齿形修形量,达不到目的;修形量大,重合度系数下降,适得其反。

发动机台架振动噪声试验规范

发动机台架 振动噪声 试验规范 湖南大学 先进动力总成技术研究中心

1.适用范围 本标准适用于缸径100mm以内,功率在150kW以内的往复活塞式发动机。 2.规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。 GB/T 1859-2000 往复式内燃机辐射空气噪声测量工程法及简易法。 GB/T 往复式内燃机性能第1部分:标准基准状况,功率、燃油消耗和机油消耗的标定及试验方法。 GB/T 往复式内燃机性能第3部分:试验测量。 3.试验目的 在发动机消声室试验台架上进行发动机振动噪声测试,评价发动机振动噪声水平。 4.测试设备 传声器应该符合GB/T3785规定的1级仪器要求,其测量装置必须至少覆盖20Hz~20000Hz的频率范围。 加速度传感器应该符合GB/T3785规定的1级仪器要求,其测量仪器频率范围至少为10Hz~2000Hz,并应包括发动机最低稳定转速到lO倍最高转速的激励频率。传声器、加速度传感器在测量前必须进行标定。 测量前后,仪器应该按照规定进行校准,两次校准值不应超过1dB。 发动机转速的测试仪器的准确度应优于1%。 5.安装条件和运转工况 发动机工作条件 测试前确保发动机为工作正常且油位、水位正常。 在测量过程中,发动机的所有运行条件,应该符合制造厂家的规定。测量开始前,发动机应该稳定在正常工作温度范围内。 发动机状态 发动机不带空气滤清器和排气消声器,引出进、排气噪声。

齿轮噪声

齿轮噪声,剃齿加工及剃齿刀的修磨 作者:意大利桑浦坦斯利北京办事处徐振光 在现代齿轮加工中,齿轮噪 声控制已成为一个重要的质量控制环节,齿轮噪声控制水平不仅代表一个齿轮制造厂的质量水平,而且直接受到有关环保法规的制约。剃齿是一种广泛采用的齿轮精加工方法,特别在轿车齿轮加工中,90%以上的齿轮精加工均采用剃齿。这不仅因为剃齿具有较高的加工效率和较低的加工成本,可大幅度提高齿轮精度和表面粗糙度,而且剃齿能实现齿形修形及采取热处理变形补偿措施,从而降低齿轮传动噪声,提高齿轮承载能力和安全系数,延长齿轮工作寿命。 一、齿轮传动噪声的影响因素及控制方法 齿轮噪声更准确地应称为齿轮传动噪声,其声源为齿轮啮合传动中的相互撞击。齿轮传动中的撞击主要由齿轮啮合刚性的周期性变化以及齿轮传动误差和安装误差引起。 1) 齿轮啮合刚性的周期性变化对传动噪声的影响 啮合刚性的变化是指齿轮传动中因同时啮合齿数不同而引起的啮合轮齿承受载荷的变化,并由此引起轮齿变形量的变化。在直齿轮传动中,啮合线上的同时啮合齿数在1~2对之间变化,而其传动的扭矩近似恒定。因此,当一对轮齿啮合时,全部载荷均作用于该对轮齿,其变形量较大;当两对轮齿啮合时,载荷由两对轮齿共同承担,每对轮齿的负荷减半,此时轮齿变形量较小。这一结果使齿轮的实际啮合点并非总是处于啮合线的理论啮合位置,由此产生的传动误差使输出轴的运动滞后于输入轴的运动。主、被动齿轮在啮合线外进入啮合时,其速度的瞬时差异造成在被动齿轮齿顶处产生撞击。在不同载荷下齿轮传动产生的噪声程度不同,其原因在于不同载荷下轮齿产生的变形量不同,造成的撞击程度不同。斜齿轮的啮合刚性取决于啮合轮齿的接触线总长度,故同时啮合齿数的变化对啮合刚性影响不大。 2) 齿轮传动误差和安装误差对传动噪声的影响 齿轮传动装置空载运行时,传动噪声的影响因素主要为齿轮的加工误差和安装误差,包括齿形误差、齿距误差、齿圈跳动、安装后齿轮的轴线度、平行度及中心距误差等。当然,这些误差对传动装置在负载下运行的传动噪声也有影响。 a. 齿形误差会引起与啮合频率相同的传动误差及噪声,是引起啮合频率上噪声分量的主要原因。中凹齿形是不能接受的,加工中应尽量避免。 b. 齿距误差为随机误差,产生的噪声频率与啮合频率不同,不会提高啮合频率上的噪声幅度,但会加宽齿轮噪声音频的带宽。 c. 轴线在节平面上投影的不平行、齿向误差以及轴在传动负载下的变形会使轮齿在齿宽方向上的接触长度缩短,造成啮合刚性下降,由此产生的传动误差及

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基于MATLAB的齿轮传动系统优化设计 摘要:某高速重载齿轮进行了优化设计,在分析齿轮在各工况下的弯曲强度后,根据齿轮的优化设计原则,选择齿轮体积最小为优化设计原则,对传动齿轮中的小齿轮进行了优化设计,设计模数、齿数、齿宽系数、螺旋角为变量,根据各参数的设计要求来确定约束条件,同时根据齿根弯曲疲劳强度和齿面接触疲劳强度进行条件约束,最后用MATLAB进行编程计算,最后得出优化后的结果,该结果满足要求。本文的研究对机械系统的优化设计具有指导意义和工程应用价值。关键词:齿轮;优化设计;MATLAB; 0引言 优化设计是近年发展起来的一门新的学科,也是一项新技术,在工程设计的各个领域都已经得到了更为广泛的应用。通过实际的应用过程表明:工程设计中采用优化设计这种新的科学设计方法,不仅使得在解决复杂问题时,能够从众多纷繁复杂的设计方案中找到尽可能完善的或者最适合的设计方案,而且,采用这种方法还能够提高设计效率和设计质量,使其的经济和社会效益都非常明显。优化设计的理论基础是数学规划,采用的工具是计算机。 优化设计具有一般的设计方法所不具备的一些特点。优化设计能够使各种设计参数自动向更优的方向进行调整,直到找到一个尽可能完善的或最适合的设计方案。一般的设计方法只是依靠设计人员的经验来找到最佳方案,这样不足以保证设计参数一定能够向更优方向调整,也不能够保证一定能找到最适合的设计方案。优化设计的手段是采用计算机,在很短的时间内就可以分析一个设计方案,并判断方案的优劣、是否可行,因此就能够从大量的方案中选出更加适合的设计方案,这是常规设计所不能比的。 1 机械系统优化设计方法概述 许多机械工程设计都需要进行优化。优化过程可以分为三个部分:综合与分析、评价、改变参数三部分组成。其中,综合与分析部分的主要功能是建立产品设计参数与设计性能、设计要求之间的关系,这也就是一个建立数学模型的过程。评价部分就是对该产品的性能和设计要求进行分析,这就相当于是评价目标函数是否得到改善或者达到最优,也就是检验数学模型中的约束条件是否全部得到满足。改变参数部分就是选择优化方法,使得目标函数(数学模型)得到解,同时根据这种优化方法来改变设计参数。 在许多机械工程设计问题中,优化设计的目标是多种多样的,按照所追求的目标的多少,目标函数可以分为单目标函数和多目标函数。以多级齿轮传动系统设计过程为例,要求在满足规定的传动比和给定最小齿轮、大齿轮直径的条件下,追求系统的转动惯量最小,箱体的体积最小,各级传动中心距和最小,承载能力最高,寿命最长等,这就是一个多目标函数。目标函数作为评价方案中的一个很重要的标准,它不一定有明显的物理意义、量纲,它只是代表设计指标的一个值。所以,目标函数的建立是否正确是优化设计中很重要的一项工作,它既要反映用户的需求,又要敏感地、直接地反映设计变量的变化,对优化设计的质量及计算难易程度都有一定的影响。表2.1给出了常用优化设计中的可供选择的优化目标。 优化设计问题的前提是选择优化设计方法,选用哪个方法好,这就主要是由优化设计方法的特性和实际设计问题的具体情况来决定。一般来讲,评价一种优

发动机结构振动及噪声预测

发动机结构振动及噪声预测 作者:奇瑞发动机工程研究邓晓龙 发动机是影响汽车NVH性能的最主要的因素,在发动机的设计阶段就深入进行振动噪声性能的预测与优化,已经成为发动机开发的基本流程,是发动机自主研发过程中的重要工作。 国内外对发动机结构噪声的预测做了大量研究,中低频结构噪声预测方法已趋成熟。结构振动响应与辐射噪声之间的关系非常复杂,目前根据强迫振动响应计算辐射噪声的计算方法主要有平板理想化法、有限元法和边界元法等。噪声预测技术的发展使得发动机在设计阶段进行噪声评价成为可能。 本文探讨了适于进行动力总成振动及结构噪声预测的方法;建立了动力总成各主要部件的有限元模型,通过AVL EXCITE软件进行了动力学分析,并计算发动机的振动响应。进行NVH的性能提升的最重要的就是首先要找到主要振动及噪声源,并开展有针对性的工作。为了更明确发动机的主要声源,采用自编软件,根据表面振动速度结果进行了主要表面的辐射声功率排序,最后进行结构噪声预测。 发动机结构振动预测 进行发动机结构振动及噪声预测,涉及到大量的研究工作,主要工作包括各部件有限元建模、子结构模态提取,EXCITE模型搭建,主要激励计算,动力学分析,振动响应计算,表面辐射声源排序,声边界元建模和空间声场预测等工作。 1. 动力总成有限元模型 动力总成有限元模型包括缸体、框架、缸盖、油底壳、缸套、进气歧管、排气歧管、气门室罩盖、4个悬置支架、变速器壳体、变速器传动轴及齿轮等。由于研究的动力总成的4个悬置支架中有3个是安装在变速器上,所以加入变速器壳体的有限元模型,这样可以更准确地模拟动力总成的振动情况,特别是怠速工况下的振动。图1所示为动力总成的有限元网格。同样需建立曲轴组件的有限元网格,曲轴组件包括曲轴、飞轮、扭转减振器、皮带轮和正时齿轮等部件。

如何降低齿轮传动噪音

如何降低齿轮传动噪音 啮合的齿轮对或齿轮组在传动时,由于相互的碰撞或摩擦激起齿轮体振动而辐射出来的噪声。齿轮噪音形成的原因有许多。 一、齿轮传动系统的噪声分析 为从设计角度出发降低齿轮传动系统的噪声,我们就应首先来分析一下齿轮系统噪声的种类和发生机理。 在齿轮系统中,根据机理的不同,可将噪声分成加速度噪声和自鸣噪声两种。一方面,在齿轮轮齿啮合时,由于冲击而使齿轮产生很大的加速度并会引起周围介质扰动,由这种扰动产生的声辐射称为齿轮的加速度噪声。另一方面,在齿轮动态啮合力作用下,系统的各零部件会产生振动,这些振动所产生的声辐射称为自鸣噪声。 对于开式齿轮传动,加速度噪声由轮齿冲击处直接辐射出来,自鸣噪声则由轮体、传动轴等处辐射出来。对于闭式齿轮传动,加速度噪声先辐射到齿轮箱内的空气和润滑油中,再通过齿轮箱辐射出来。自鸣噪声则由齿轮体的振动通过传动轴引起支座振动,从而通过齿轮箱箱壁的振动而辐射出来。一般说来,自鸣噪声是闭式齿轮传动的主要声源。因此,齿轮系统的噪声强度不仅与轮齿啮合的动态激励力有关,而且还与轮体、传动轴.轴承及箱体等的结构形式、动态特性以及动态啮合力在它们之间的传递特性有关。 一般来说,齿轮系统噪声发生的原因主要有以下几个方面: 1)齿轮设计方面。参数选择不当,重合度过小,齿廓修形不当或没有修形,齿轮箱结构不合理等。 齿轮加工方面基节误差和齿形误差过大,齿侧间隙过大,表面粗糙度过大等。 2)齿轮系及齿轮箱方面。装配偏心,接触精度低,轴的平行度差,轴,轴承、支承的刚度不足,轴 承的回转精度不高及间隙不当等。 3)其他方面输入扭矩。负载扭矩的波动,轴系的扭振,电动机及其它传动副的平衡情况等。

发动机噪声与振动

发动机运转时,燃烧噪声,机械噪声和空气动力噪声是主要噪声源。 通常把燃烧时气缸压力通过活塞、连杆、曲轴、主轴承传至机体,以及通过气缸盖等引起发动机结构表面振动而辐射出来的这部分噪声,称为燃烧噪声。发动机的燃烧噪声,是在气缸中产生的。燃烧过程中,气缸内的压力波冲击燃烧室壁,气体自身产生的振动,这种振动及辐射噪声呈高频特性。气缸内压力在一个工作循环内呈周期变化,激起气缸内部机件的振动,其频率与发动机转速有关,通过发动机机体向外辐射噪声,这种振动及辐射噪声呈低频特性。其强弱程度,取决于压力增长率及最高压力增长率的持续时间。 发动机的机械噪声,是指在气体压力和惯性力的作用下,使运动部件产生冲击和振动而激发的噪声。主要有活塞敲击噪声、供油系噪声、配气机构噪声、正时系统噪声、辅机系统噪声、轴承噪声、不平衡惯性力引起的机体振动和噪声等。发动机工作时,由于冲击、摩擦、旋转不均匀和不平衡力作用等原因,激起零部件的机械振动而产生噪声。特别是当激振力频率与零部件的固有频率相一致时,会引起激烈的共振和噪声。发动机的机械噪声随转速的提高而迅速增加。 空气动力噪声,是气体流动(如周期性进气、排气)或物体在空气中运动,空气与物体撞击,引起空气产生的涡流,或者由于空气发生压力突变,形成空气扰动与膨胀(如高压气体向空气中喷射)等而产生的噪声。一般说来,空气动力噪声是直接向大气辐射的。主要分成进气噪声、排气噪声和风扇噪声。 汽车噪音改善材料和方法: 1、发动机噪,路噪,胎噪都属于结构噪音,它的主要产生是震动,最合理的解决办法就是制震。加入减振板配合吸音垫,能很好解决路噪和胎噪。弓I擎噪这个问题我们应理性去看待,引擎声的大小随发动机转速的不同而产生程度不同的噪音,它没有一个恒定的标准,但是,引擎的转速是由车辆行驶状态和驾驶人员操控的。对引擎的声音除了驾驶人员的控制外,汽车隔音工程还能再进一步的改善,具体施工部分如下:(1)引 擎盖的施工能延缓前盖板因温度过高而掉漆,并能减少发动机噪音通过上盖传出的噪音。(2)挡火墙内外部分施工可改善引擎发动后低频音的传入。施工后引擎声变得更加纯净,驾驶人员会有更好的操纵感。如果要引擎声有较明显的改善,施工部分是比较复杂的,具有一定高难度的作业,具体施工部分与步骤有以下几点:①拆开仪表台,完全处理挡火墙内部②卸下发动机,完全处理档火墙外部这个施工对引擎噪音的减少 效果是比较明显的,但是施工过程可能会对车体原有设备造成改变和影响,笔者一般不建议对此部分进行施工操作,对于引擎声应理性善待,不应过分追求引擎声的控制,让引擎发挥它应有的动力感。 2、路噪和胎噪是因为轮胎和路面摩擦产生震动和噪音,所以减震是最好的方法,用减振板或专用减振板和吸音垫及车门密封条对叶子板和车地板及车门进行全面施工可以从减震、吸音、隔音三个源头改善胎噪和路噪。 3、风噪是因为风的压力超过车门的密封抗阻力而形成,所以加强密封阻力是最直接最根本的解决方法,车门密封条和内心密封条就能很好解决这一问题。

齿轮噪音改进

治理齿轮传动噪声 | [<<][>>] 为了避免减速机不能通过出厂测试,原因之一是减速机存在间歇性高噪声;用N D6型精密声级计测试,低噪声减速机为72.3Db(A),达到了出厂要求;而高噪声减速机为82.5d B(A),达不到出厂要求。 经过反复测试、分析和改进试验,得出的结论是必须对生产的各个环节进行综合治理,才能有效降低齿轮传动的噪声。 1、齿轮精度的基本要求 经实践验证,齿轮精度必须控制在G B10995-887~8级,线速度高于20m/s齿轮,齿距极限偏差、齿圈径向跳动公差、齿向公差一定要稳定达到7级精度。在达到7级精度齿轮的情况下,齿部要倒梭,要严防齿根凸台。 2、控制原材料的质量 高质量原材料是生产高质量产品的前提条件,某公司用量最大的材料40Cr和45钢制造齿轮。无论通过何种途径,原材料到厂后都要经过严格的化学成分检验、晶粒度测定、纯洁度评定。其目的是及时调整热处理变形,提高齿形加工中的质量。 3、防止热处理变形 齿坯在粗加工后成精锻件,进行正火或调质处理,以达到:(1)软化钢件以便进行切削加工;(2)消除残余应力;(3)细化晶粒,改善组织以提高钢的机械性能;(4)为最终能处理作好组织上的准备。应注意的是,在正火或调质处理中,一定要保持炉膛温度均匀,以及采用工位器具,使工件均匀地加热及冷却,严禁堆放在一起。需钻孔减轻重量的齿轮,应将钻孔序安排在热处理后进行。 齿轮的最终热处理采用使零件变形较小的齿面高频淬火;高频淬火后得到的齿面具有高的强度、硬度、耐磨性和疲劳极限,而心部仍保持足够的塑性和韧性。为减少变形。齿面高频淬火应采用较低的淬火温度和较短的加热时间、均匀加热、缓慢冷却。 4、保证齿坯的精度 齿轮孔的尺寸的精度要求在孔的偏差值的中间差左右分布,定在

偏心齿轮传动的快速优化设计要点

机械设计课程设计 设计题目:偏心齿轮传动的快速优化设计学校: 专业:机械设计与制造2012级秋 姓名: 指导老师: 完成设计时间:

目录 摘要 (2) 绪论 (3) 1 偏心齿轮简介化原理 (4) 2 偏心齿轮快速优化设计 (5) 2.1 偏心齿轮传动设计计算公式推导 (5) 2.2 偏心齿轮优化设计模型的建立 (6) 2.3偏心齿轮优化设计的程序实现 (8) 2.4偏心齿轮优化设计示例 (9) 结论 (10) 参考文献 (11)

摘要 偏心齿轮虽然在制造上与普通渐开线齿轮无异,却属于变传动比的非圆齿轮传动,设计计算十分复杂。本文将优化设计概念引入非圆齿轮设计,使非圆齿轮设计方法从传统的基于分析的设计发展为基于综合的设计,避免了带有较大盲目性的参数试凑和反复校验过程, 提高了非圆齿轮传动设计的科学性和一次成功率。 关键词:偏心齿轮非圆齿轮优化目标规划

绪论 齿轮机构是应用最为广泛的机械传动机构, 具有传递功率大、效率高、传动准确可靠、寿命长、结构紧凑等优点。通常所说的齿轮传动是指传动比为常数的齿轮传动, 其主要功能是传递匀速运动和恒定的动力(功率), 而非圆齿轮则更多地作为运动控制元件使用, 广泛应用于轻工、纺织、烟草、食品等机械中[1~ 5 ], 在机构创新设计中具有重要作用。 非圆齿轮传动20世纪30年代就已出现, 20世纪50年代原苏联学者李特文在文献[1]中首次建立了非圆齿轮传动的系统理论, 20世纪70年代起这项技术被介绍到国内, 并开始进行系统研究, 但至今应用有限, 甚至在我国机械专业的本科生教材中都未包含这部分内容。其重要原因在于, 非圆齿轮设计计算复杂, 制造也很困难。进入20世纪70年代以后, 由于计算机技术和数控技术的发展和广泛应用, 使制约非圆齿轮应用的两大难点都有了得以克服的可能, 因而掀起了新的一轮非圆齿轮研究及应用热潮, 国外甚至有人将其称为非圆齿轮的“再发明( Rediscovering)”, 不仅开展非圆齿轮传动的研究, 而且开展了非圆带、链传动的研究, 形成一个内容丰富的非匀速比传动研究领域[ 4 ]。由于齿轮数控技术的发展, 非圆齿轮的制造已不再困难, 但是, 非圆齿轮设计计算复杂这一难点尚未得到根本克服, 具体表现在以下两点。 1)现有文献中给出的某些计算公式作为分析计算工具无疑是正确的, 但是如果将其用于设计计算, 则缺乏可操作性, 例如, 文献[ 4 ]中给出的偏心齿轮计算公式以瞬时啮合角作为基本变量, 要求计算时首先设定α值, 其“缺点是α角的设定范围不易掌握, 而且几何中心距的变化情况、特别是它的最小值l min不能直接求出”。[ 4 ] 2)现有文献中给出的设计方法( 包括计算机辅助设计方法) 均属于基于分析的设计方法, 即, 给定一组参数, 得到分析计算(校核计算)结果, 如发现不妥, 则修改给定参数, 再作分析与校核, 具有较大的盲目性。 本文将优化设计概念引入非圆齿轮设计, 使非圆齿轮设计方法从传统的基于分析的设计发展为基于综合的设计, 避免了带有较大盲目性的参数试凑和反复校验过程, 提高了非圆齿轮传动设计的科学性和一次成功率, 力求从根本上扭转由于非圆齿轮设计计算复杂困难而限制其广泛应用的局面。

汽车变速器振动与噪声分析及控制方法研究

汽车变速器振动与噪声分析及控制方法研究 摘要:汽车变速器噪声是汽车的主噪声源之一。在人们对于车辆乘坐舒适性提出更高要求背景下,减振降噪就成为整个汽车行业的重要课题。研究变速器振动噪声产生的原因,针对变速器故障提出相应的优化设计方案,从而达到减振降噪的目的,具有一定的学术价值和重要的实际应用价值。文章分析了汽车变速器产生振动与噪声的主要因素,并对各影响因素的传导机理进行了具体的分析。阐明了通过增大轴的刚性、优化壳体的结构设计、合理设计齿轮等措施,可有效降低变速器噪声。关键词:变速器;振动;噪声;降低噪声 Analysis of Automotive Transmission Vibration and Noise and Control Methods Study Abstract: Many facts show that the noise of gearbox is one of the main sources of the automobiles’ noise. With the People’s requirement for more comfort of riding, vibration decreasing and noise absorption have been an important task of automobile industry. Study on the reasons that result in the gearbox’s vibration and noise, furthermore bringing forward an optimizing design for gearbox has some academic and practical value. The dominating factor of the vibration and noise of the transmission is analyzed, and the analysis on the transmission mechanism of the influencing factor is also carried through. What could effectively reduce transmission noise was explained, including increasing rigidity of the shaft, optimizing the structure of the shell, and rational designing of gear. Key words: transmission; vibration; noise; noise reduction 引言 机械式手动汽车变速器因结构简单,传动效率高,制造成本低和工作可靠等优点,在 不同形式的汽车上得到广泛的应用[1]。机械式手动变速器在今后相当长的时间里,依然会在我国中、重型汽车传动系统中占据着主导地位。变速器总成是汽车传动系统中重要总成部件,汽车变速器的动力学行为和工作性能对整车有重要的影响。许多实验结果表明,汽车 变速器噪声是汽车的主噪声源之一。当前,随着人民生活水平的提高,人们对汽车乘坐舒 适性提出了更高的要求,汽车变速器的振动噪声问题就成为当前汽车行业急待解决的问题 之一。首先,变速器振动常常会诱发与其相连接的部件的振动,从而影响整车的工作性能: 其次,齿轮噪声的频率一般处于200Hz~5000Hz的范围内,对这一频率范围的噪声人耳尤为 敏感:此外,由于变速器载荷和速度的提高,由此产生的齿轮噪声,比其它声源的噪声更突出。因此,从某种程度上说,控制了汽车变速器齿轮振动噪声也就大大提高汽车乘坐舒适性,解决汽车变速器的振动噪声问题,比以往显得更迫切[2]。 1 变速器噪声振动产生的机理 齿轮在机械传动中应用极为广泛,这是由于齿轮传动有很多优点,传动比稳定,速比 范围大,圆周速度高,传递功率大,效率高,工作可靠,寿命长。但是齿轮传动易产生噪声,尤其是在高速运转情况下更为突出,一般齿轮传动的噪声频率在20~20000Hz,这正是人的听觉最易感受的频率范围。噪声会使人疲劳,有碍人体健康,并会降低齿轮的使用寿命。因此,我们应尽可能地认识齿轮噪声的产生机理并采取相应的措施。汽车变速器是个 较复杂的齿轮机构,主要包含齿轮、传动轴、轴承和箱体等。变速器结构图如图1-1所示,汽车变速器的振动也是一个极为复杂的随机振动过程。据统计,在变速器的异常振动噪声中,90%以上是由齿轮、传动轴或滚动轴承引起的[3]。

发动机振动特性分析与试验

发动机振动特性分析与试验 作者:长安汽车工程研究院来源:AI汽车制造业 完善的项目前期工作预示着更少的项目后期风险,这也是CAE工作的重要意义之一。在整机开发的前期(概念设计和布置设计阶段),由于没有成熟样机进行NVH试验,很难通过试验的方法预测产品的NVH水平。因此,通过仿真的方法对整机NVH性能进行分析甚至优化显得十分重要。 众所周知,发动机NVH是个复杂的概念,包括发动机的振动、噪声以及个体对振动和噪声的主观评价等。客观地说,噪声与振动也相互联系,因为发动机一部分噪声由结构表面振动直接辐射,另一部分由发动机燃烧和进排气通过空气传播。除此之外,发动机附件(如风扇)也存在噪声贡献。本文仅考虑发动机结构振动问题,即在主轴承载荷、燃烧爆发压力和运动件惯性力的作用下,对发动机结构振动进行分析以及与试验的对比。发动机结构噪声的激励源主要包括燃烧爆发压力、气门冲击、活塞敲击、主轴承冲击、前端齿轮/链驱动和变速器激励等,这些结构振动又通过缸盖罩、缸盖、缸体和油底壳等传出噪声。 发动机结构振动分析方法简介 图1 发动机结构振动分析方法 如图1所示,发动机结构噪声分析方法包括以下几个步骤: 1. 动力总成FE建模及模态校核 建立完整的短发动机和变速器装配的有限元模型;对该有限元模型进行模态分析,通过分析结果判断各零件间连接是否完好;通过分析结果判断动力总成整体模态所在频率范围是否合理,零部件的局部模态频率是否合理,若存在整体或局部模态不合理的情况,需要对结构进行初步更改或优化。

2. 动力总成模态压缩 缩减有限元模型,得到动力总成的刚度、质量、几何以及自由度信息,用于多体动力学分析。 3. 运动件简化模型建立 发动机中的部分动件不用进行有限元建模,可作简化处理,形成梁-质量点模型,用于多体动力学分析。其中包括:活塞组、连杆组和曲轴及其前后端。 4. 动力总成多体动力学分析 在定义了动力总成各零部件间连接并且已知各种载荷的情况下,对动力总成进行时域下的多体动力学分析,并对得到的发动机时域和频域下的动态特性进行评判,同时,其输出用于结构振动分析。 5. 动力总成结构振动分析 基于多体动力学分析结果,对整个动力总成有限元模型进行强迫振动分析,得到发动机本体、变速器以及各种外围件的表面振动特性,进行评判和结构优化。 实例分析 1. 分析对象 以一款成熟的直列四缸1.5L发动机为平台,针对其结构振动问题,对其进行结构振动CAE 分析,并与其台架试验结果相比较。发动机的部分参数如下:缸径75mm,冲程85mm,缸间距84mm,最大缸压6MPa。 2. 坐标定义 为了便于以后叙述,对动力总成进行了坐标定义(见图2)。

如何减少齿轮的噪音

如何减少齿轮的噪音 减少齿轮噪音的方法: 为了避免减速机不能通过出厂测试,原因之一是减速机存在间歇性高噪声;用ND6型精密声级计测试,低噪声减速机为72.3Db(A),达到了出厂要求;而高噪声减速机为82.5dB(A),达不到出厂要求。经过反复测试、分析和改进试验,得出的结论是必须对生产的各个环节进行综合治理,才能有效降低齿轮传动的噪声。 1、控制齿轮的精度:齿轮精度的基本要求:经实践验证,齿轮精度必须控制在GB10995-887~8级,线速度高于20m/s齿轮,齿距极限偏差、齿圈径向跳动公差、齿向公差一定要稳定达到7级精度。在达到7级精度齿轮的情况下,齿部要倒梭,要严防齿根凸台。 2、控制原材料的质量:高质量原材料是生产高质量产品的前提条件,我公司用量最大的材料40Cr和45钢制造齿轮。无论通过何种途径,原材料到厂后都要经过严格的化学成分检验、晶粒度测定、纯洁度评定。其目的是及时调整热处理变形,提高齿形加工中的质量。 3、防止热处理变形:齿坯在粗加工后成精锻件,进行正火或调质处理,以达到: (1)软化钢件以便进行切削加工; (2)消除残余应力; (3)细化晶粒,改善组织以提高钢的机械性能; (4)为最终能处理作好组织上的准备。应注意的是,在正火或调质处理中,一定要保持炉膛温度均匀,以及采用工位器具,使工件均匀地加热及冷却,严禁堆放在一起。需钻孔减轻重量的齿轮,应将钻孔序安排在热处理后进行。齿轮的最终热处理采用使零件变形较小的齿面高频淬火;高频淬火后得到的齿面具有高的强度、硬度、耐磨性和疲劳极限,而心部仍保持足够的塑性和韧性。为减少变形。齿面高频淬火应采用较低的淬火温度和较短的加热时间、均匀加热、缓慢冷却。 4、保证齿坯的精度:齿轮孔的尺寸的精度要求在孔的偏差值的中间差左右分布,定在±0.003~±0.005mm;如果超差而又在孔的设计要求范围内,必须分类,分别转入切齿工序。齿坯的端面跳动及径向跳动为6级,定在 0.01~0.02mm范围内。 5、切齿加工措施:对外购的齿轮刀具必须进行检验,必须达到AA级要求。齿轮刀具刃磨后必须对刀具前刃面径向性、容屑槽的相邻周节差、容屑槽周节的最大累积误差、刀齿前面与内孔轴线平行度进行检验。在不影响齿轮强度的前提下,提高齿顶高系数,增加0.05~0.1m,,改善刀具齿顶高系数,避免齿轮传动齿根干涉。M=1~2的齿轮采用齿顶修圆滚刀,修圆量R=0.1~0.15m。消除齿顶毛刺,改善齿轮传动时齿顶干涉。切齿设备每年要进行一次精度检查,达不到要求的必须进行维修。操作者亦要经常进行自检,特别是在机床主轴径向间隙控制在0.01mm以下,刀轴径跳0.005mm以下,刀轴窜动0.008mm以下。刀具的安装精度:刀具径向跳动控制在0.003mm以下,端面跳动0.004mm以下。切齿工装精度,心轴外径与工件孔的间隙,保证在0.001~0.004mm以内。心轴上的螺纹必须在丙顶类定位下,由螺纹床进行磨削:垂直度≦0.003mm,径跳≦0.005mm。螺母必须保证内螺纹与基准面一次装夹车成,垫圈的平行度≦0.003mm。 6、文明生产:齿轮传动噪声有30%以上的原因来自毛刺、磕碰伤。有的工厂在齿轮箱装配前,去除毛刺及磕碰伤,是一种被动的做法。(1)齿轮轴类零件,滚齿后齿部立即套上专用的塑料保护套后转入下道工序,并带着专用的塑料保护套入库和发货。(2)进行珩齿工艺,降低齿面粗糙度,去除毛刺,并防止磕碰伤,能有效地降低齿轮

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