文档介绍:变速箱齿轮噪音分析(完整版)
变速箱齿轮噪音的浅析
自1894年一个法国工程师给当时的汽车装上世界第一个变速箱以来,汽车变速箱的开展已经走过了一百年的历程。变速箱,英文叫做刀齿的两侧面都能进行切削。当工件旋向不同或剃齿刀正反转时,刀齿两侧切削刃的切削速度是不同的。为了使齿轮的两侧都能获得较好的剃削质量,剃齿刀在剃齿过程中应交替的进行正反转动。图6是剃齿的图。
剃齿是一种利用剃齿刀与被剃齿轮做自由啮合进行展成加工的方法。剃齿刀与齿轮间没有强制性的啮合运动,所以对齿轮的齿距误差修正较小,但对齿形、齿向、齿面粗糙度等会有明显的提升。
剃齿是对滚齿后的齿形做进一步的修整,我们所需要的齿形形状都是
由剃齿来完成的。为了降低噪音,现在大多数齿轮都有修形的要求,齿向修形、齿顶修形等。这就使得剃齿成为比拟重要的加工工序。,余量太大或太小都会影响剃齿质量。
剃齿刀是不得不说的一个关键因素,剃齿刀的刃磨质量和制造质量决定着齿轮的质量。 另外因为剃齿是非强制切削,所以对因滚齿造成的误差剃齿是无法修复的,尤其是公法线变动量超差更难以修复,而且,剃齿还会把滚齿造成的齿圈径跳误差转换成公法线误差。因此,要求滚齿时必须保证齿轮的公法线精度。
三、影响齿轮噪音原因控制
既然影响齿轮噪音的主要参数的加工形成方式清楚了,那么我们也就找到了解决的方法。
齿顶修缘
前面已经说过产生齿轮的噪声的一个因素就是齿轮啮合撞击产生的噪音。
对齿廓修缘是改善齿轮动态性能和降低振动噪声的主要措施。如图7所示. 对进行齿顶修缘可以减小啮入冲击,从而减小因冲击造成的噪音。齿轮修缘是指在齿轮齿顶用一段曲线代替标准渐开线。修缘曲线一般都选取压力角大于20度的渐开线,这样加工起来会比拟容易。现在设计师在设计齿轮时大都已经采取了齿顶修缘的方式。这样就为降低齿轮的噪声提供了最根本的保障。当然,齿顶修缘在加工时对刀具的要求很严格,因为当修缘曲线与齿面曲线相交处过渡不正确,反而会造成啮合噪音的加大。
2、齿向修形---鼓形齿
减少啮合冲击,降低噪音的另一种方式就是进行齿向修形即采用鼓形齿。齿向修形是对齿轮渐开线轮廓的一种修正 如图8。
在正确啮合的一对齿轮副中,齿宽方向应该是均匀受载图9〔a〕所示,这样才能提高齿轮的承载能力和减小啮合噪音。但实际啮合中因为齿轮存在制造误差及安装中箱体孔的位置误差、
轮齿受载后的弹性变形等多种因素的影响,实际啮合情况如图9 〔b〕所示。这样的啮合不但会造成很大的冲击力从而产生啮合噪音,而且后造成轮齿的偏载。为了防止这种情况发生,对齿向进行鼓形修形,就会使接触更加平顺如图9 〔c〕,降低了啮合冲击和噪音,改善了偏载的情况。
3、齿形误差控制
、齿形误差分为形状误差和角度误差两种。其中形状误差中的中凹齿形 、波形齿形和角度误差中的负压力角偏差〔齿廓线在齿顶处升高,压力角减小〕即齿廓斜率偏差为正时,对噪音影响最大的 。这是因为两个齿轮啮合时齿面逐渐进入啮合接触,因为齿形误差的存在使得啮合过程中两齿面接触不良,造成轮齿瞬时速度不一致,产生冲击形成啮合噪音。
、要减小齿形误差主要从以下几方面入手:
a、滚齿质量控制 因剃齿的特点决定了剃齿对滚齿精度的修复能力是有限的,因此必须控制好剃前的齿轮精度。主要控制滚齿刀质量和刃磨质量和剃齿余量。在滚齿加工过程中,滚齿刀齿形精度、滚齿刀的安装角度、滚齿刀安装后的径向跳动和轴向串动量都是影响齿形超差的原因。在加工调整时要根据滚齿刀和齿轮的旋向正确调整滚齿刀安装角度,检查滚到主轴和机床主轴的精度,,以保证滚齿刀的安装精度。
下面以森雅车变速箱中间轴D齿齿轮加工中出现的问题为例做个简单的解释
下列图是D齿滚齿的齿形图,从图中可见,齿面有明显的波纹产生,(左侧数第二条),这样的齿形在剃齿后会产生凹心如下图,啮合时产生噪音。
缺一张凹心厉害的齿形图
滚齿产生这种情况的原因有以下几方面:
1〕、滚刀磨损,因没有及时更换滚齿刀造成滚齿刀刀刃钝,加工时对齿面有撕裂。
2〕滚齿刀安装后,滚齿刀主轴轴向串动大,这是应该调整主轴两侧的轴承和止推垫片,检测刀杆两端〔近端和远端〕的跳动值,根据所加工齿轮的精度等级,,。
3〕滚齿刀安装后,滚刀轴台径跳根据所加工齿轮的精度等级, 。.〔径向跳动需要