齒輪副綜合齒形誤差對(duì)傳動(dòng)噪聲的影響

2017-12-04 by:CAE仿真在線來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)

正常情況下磨齒時(shí)產(chǎn)生的齒形誤差曲線大體呈直線形,也即出現(xiàn)壓力角偏差。為表達(dá)齒形壓力角誤差,對(duì)齒形誤差作如下補(bǔ)充規(guī)定:齒根凸出,則齒形誤差用負(fù)號(hào)表示;齒頂凸出,則齒形誤差用正號(hào)表示。齒形誤差曲線是齒根稍凸,也即壓力角偏大;反之,齒形誤差為。生產(chǎn)實(shí)踐表明,一對(duì)齒輪相嚙合時(shí)產(chǎn)生的噪聲不僅與齒輪的齒形誤差大小有關(guān),而且還與齒形壓力角誤差方向有關(guān);在齒形誤差大小相同的情況下,主動(dòng)輪壓力角稍小于從動(dòng)輪壓力角對(duì)降低噪聲有利。

所謂齒輪副綜合齒形誤差,是指一對(duì)嚙合齒輪的壓力角的綜合誤差,并定義齒輪副綜合齒形誤差為一對(duì)相嚙合的齒輪,以從動(dòng)輪壓力角為基準(zhǔn)時(shí)主動(dòng)輪的壓力角偏差。

當(dāng)兩齒輪的壓力角誤差方向相同時(shí)其數(shù)值為兩齒輪壓力角誤差的差。
當(dāng)兩齒輪的壓力角誤差方向相反時(shí)其數(shù)值為兩齒輪壓力角誤差之和。
當(dāng)主動(dòng)輪壓力角大于從動(dòng)輪壓力角時(shí),齒輪副綜合齒形誤差為負(fù)值。
當(dāng)主動(dòng)輪壓力角小于從動(dòng)輪壓力角時(shí),齒輪副綜合齒形誤差為正值。也即,齒輪副綜合齒形誤差為相嚙合的一對(duì)齒輪的主動(dòng)輪齒形誤差減去從動(dòng)輪的齒形誤差。

齒輪副綜合齒形誤差與噪聲齒輪副綜合齒形誤差,對(duì)齒輪傳動(dòng)噪聲影響極大,影響齒輪傳動(dòng)噪聲的關(guān)鍵是一對(duì)相嚙合齒輪的齒輪副綜合齒形誤差,而不是單個(gè)齒輪的齒形誤差。因?yàn)?譜儀齒輪工作時(shí)是與另一個(gè)精度相當(dāng)?shù)呐鋵?duì)齒輪相嚙合,而不是象通常制造時(shí)檢驗(yàn)齒輪那樣與標(biāo)準(zhǔn)齒輪相嚙合。因此,不僅要考慮一對(duì)齒輪齒形誤差的大小,而且要考慮其誤差方向的匹配性也即齒輪副的綜合齒形誤差,正如孔與軸相配合時(shí)不僅要考慮公差的大小而且要考慮偏差的方向一樣。

由于當(dāng)主動(dòng)輪壓力角稍小于從動(dòng)輪壓力角、齒輪副綜合齒形誤差很小且為正值時(shí),此時(shí)主動(dòng)輪的基節(jié)較從動(dòng)輪略大。嚙出時(shí)是主動(dòng)輪的齒頂與從動(dòng)輪的齒根相接觸,輪齒的彈性變形使主動(dòng)輪的基節(jié)略有減小、而從動(dòng)輪的基節(jié)略有增大。嚙出時(shí)輪齒的彈性變形由輪齒的彎曲變形和接觸變形二部分組成。嚙出時(shí)輪齒彎曲變形主要發(fā)生在主動(dòng)輪上,嚙出時(shí)主動(dòng)輪輪齒的彎曲變形使基節(jié)減小。而接觸變形使主動(dòng)輪基節(jié)減小、從動(dòng)輪基節(jié)增大。主從動(dòng)齒輪輪齒的接觸變形之和就是主從動(dòng)輪輪齒因接觸變形而產(chǎn)生的基節(jié)改變量之和。輪齒的彈性變形產(chǎn)生的主從動(dòng)輪基節(jié)變化量補(bǔ)償了部分基節(jié)差,使嚙合過(guò)程平穩(wěn),所以噪聲較低。在生產(chǎn)中不僅要控制單個(gè)齒輪的齒形誤差,更重要的是要控制一對(duì)齒輪的齒輪副綜合齒形誤差,使其數(shù)值較小且為正值。

因此,根據(jù)齒形壓力角誤差對(duì)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中的齒形誤差進(jìn)行了補(bǔ)充,規(guī)定了齒形誤差的符號(hào),提出了齒輪副綜合齒形誤差的概念,對(duì)齒輪副綜合齒形誤差與噪聲的關(guān)系進(jìn)行了定性分析,分析結(jié)果與實(shí)際相符。結(jié)果表明齒輪副綜合齒形誤差對(duì)噪聲的影響極大。

磨齒時(shí)的配對(duì)磨削法和裝配中的齒形選配法,以及剃齒中的齒輪配對(duì)檢查,都是控制齒輪副綜合齒形誤差這一概念在生產(chǎn)中的具體應(yīng)用。實(shí)踐證明,這些方法對(duì)降低齒輪傳動(dòng)噪聲是行之有效的。齒輪副綜合齒形誤差的概念對(duì)齒輪的設(shè)計(jì)制造具有重要意義。

注:小編檢索發(fā)現(xiàn)原文摘錄自《齒輪副綜合齒形誤差與齒輪噪聲》. 金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào), 2001年第 3 期,作者:徐向纮. 。

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