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第 3 期水利电力机械·23·
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
(1 河南职业技术学院,河南郑州 450004 ;2 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:TB533 1∶TH132 41 文献标识码:B 文章编号:1006 - 6446(2000) 02 - 0023 - 03
0 引言在因素就成为齿轮传动中振动噪声产生的主要
齿轮传动是依靠轮齿之间的交替啮合来完原因。
成动力传输的。在齿轮啮合过程中,由于轮齿对于渐开线圆柱齿轮传动,产生振动噪声
制造、安装误差等因素的存在,不可避免会引起的激励源主要有以下几个方面: (1) 啮合刚度的
冲击、振动和噪声,并影响其工作精度。随着对变化; (2) 传动误差; (3) 轮齿的啮入、啮出的冲
机械传动在高速、大功率、轻量、小型、高效、高击; (4) 动态啮合力; (5) 由于摩擦力方向的改变
可靠性以及环保等方面要求的不断提高,齿轮而产生的节点冲击。
的振动噪声问题日益突出,解决此问题日趋迫在以上 5 种激励源中,最主要的是啮合刚
切。因此,本文拟对齿轮传动过程中振动噪声度的变化和传动误差的影响。在目前的齿轮动
产生的机理进行分析,并提出一些减振降噪的态特性研究中,人们大多关注啮合刚度的变化
途径和有效方法。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
1 齿轮传动中振动噪声的产生
论上完全共轭啮合时输出齿轮位置之差,此差
在齿轮啮合时,由于轮齿存在制造、安装误值可用角度计量或用沿啮合线方向的线性位移
差和轮齿受力变形,使实际齿廓发生偏离,从而来表示。它是有关制造、安装误差及轮齿变形
产生随时间变化的动态啮合力,必然导致振动等因素综合作用的结果。在齿轮传动中,近似
和噪声。即使一对理论上完全共轭、无制造安于锯齿波的传动误差,作为一种位移激励源影
装误差的齿轮啮合时,也会由于轮齿间的同时响齿轮的振动特性,引起动力学方程中的强迫
啮合对数、啮合位置、瞬间传动比的不断变化, 激励项不连续,从而产生较大的振动噪声。因
使得轮齿刚度发生变化,进而引起轮齿在啮合此,对其进行研究是很有必要的。研究结果表
过程中产生参激振动而向外辐射噪声。这些内明: 时变啮合刚度和传动误差对齿轮动态特性
收稿日期:2000 - 01 - 06
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·24· 邓小君,等:谈谈齿轮传动中的减振降噪 2000 年 6 月
的影响随齿轮转动速度的不同而发生变化,在(1) 齿轮齿数的选择应以多齿数为好。即
低速运转时,啮合刚度的变化所导致的振动噪在其中心距确定后,在满足弯曲疲劳强度的前
声较大;而在高速运转时,则