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齒輪幾何參數

網站:admin 編輯:峰茂廠家 發布日期: 2022-09-08
  1、模數
  當傳遞較大載荷時,由于輪齒嚙合的動態激勵主要是輪齒的彎曲變形引起的,而輪齒的彎曲剛度又與模數成正比,因此增大模數可減小輪齒的動態激勵,從而降低噪聲。 但是在傳遞載荷較小或空載時,情況就有所不同了。此時輪齒誤差的影響會遠大于輪齒變形,我們就應從齒乾加工誤差的角度來考慮模數大小對噪聲的影響.例如,齒距誤差△P可按下式求得:
  △P=C1 +C2M+C3       (1)
  式中
  do——齒輪節圓直徑
  M ——模數
  C1、C2、C3——有關常數算
  而齒形誤差△f則可由下式計:
  △f=C4M+C5        (2)
  式中C4,C5為有關常數。
  由(1)(2)兩式可以看出,上述兩項誤差直接與模數有關,并且模數大,齒形誤差大.噪聲也大。因此,在傳遞載荷較小或空載時,在齒輪強度允許的情況下,應盡可能取小模數。
  2、齒數
  若模數不變,改變齒數則齒輪直徑和齒輪表面積也隨著改變。這樣,由于齒輪噪聲輻射面積的改變引起了噪聲的變化。 一般說來,噪聲的大小主要不決定于振源的能量而決定于噪聲的輻射面積。按聲學原理,若把齒輪作為圓板,它向空中輻射的聲功率WR,可按下式計算:
  圖片   (3)
  式中: F——按正弦規律變化的激振力的有效值R——圓板直徑
  o --面密度
  p——空氣密度
  ω——角頻率
  C——常數
  由(3)式可知,隨著圓板直徑的增大,噪聲將急劇增加。因此,設計齒輪時,應盡可能減小齒輪直徑。 此外,由式(1),(2)可以看出,齒距誤差與齒輪直徑有關,而齒形誤差與直徑無關,因此減小直徑不會增加達到齒輪加工精度的難度。
  3、齒寬
  齒寬變化引起噪聲改變的原因在于能量衰減的不同。因此齒寬大的齒輪衰減性能好,從而噪聲也低。
  4、重合度
  增大重合度可以減小齒輪傳動的噪聲。 首先,增大重合度可以減小單對輪齒的負荷。從而可以減小嚙入和嚙出的負荷沖擊,降低齒輪噪聲。其次,隨著接觸齒對的增加,單對輪齒的傳動誤差被均化,從而減小了輪齒的動態激勵。此外,幾乎所有的對齒輪噪聲有影響的輪齒參數,實際上都是由于他們對重合度的影響而起作用的。例如,對于重合度為1—3的圓柱齒輪,降低齒輪的壓力角,減小模數,使齒頂高有較小的增加,均是由于增大了重合度而使齒輪噪聲降低的。當然,壓力角減小,增加了輪齒的柔性,也降低了動態激勵,從而有利于噪聲的降低。
  5、螺旋角
  由于斜齒輪是從齒的一端逐漸進入嚙合,因此嚙合沖擊小,噪聲低。一般說來,隨著螺旋角的增大,重合度增大,噪聲降低。但是,當螺旋角較大時其降噪效果較螺旋角較小時要差。這是因為螺旋角大時,加工、安裝困難,影響了實際的重合度。
  6、齒的修形、整形和變位
  在齒輪的實際工作狀態下,由于輪齒、傳動軸和箱體的變形會使輪齒在嚙入和嚙出時產生干涉和沖擊,引起強烈的振動和噪聲.為此,可采用進行修形、整形和變位的方式對嚙合變形進行補償達到降低振動和噪聲的目的。
 
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