減速機(jī)產(chǎn)生噪聲的原因及處理方案研究分析論文
減速機(jī)是機(jī)械設(shè)備的重要組成部分，其運(yùn)行狀況直接影響到機(jī)組的工作質(zhì)量以及機(jī)械設(shè)備的安全運(yùn)行，一旦出現(xiàn)缺陷或失效將會(huì)造成極為嚴(yán)重的后果，隨著現(xiàn)代工業(yè)的不斷發(fā)展，為達(dá)到機(jī)械設(shè)備的高速化、自動(dòng)化的運(yùn)行，對(duì)減速機(jī)傳動(dòng)誤差提出了更為嚴(yán)格的要求，尤其是對(duì)減速機(jī)噪音控制提出了更高的要求，現(xiàn)階段，研究減速機(jī)產(chǎn)生噪聲的原因及處理方案，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
1齒輪振動(dòng)機(jī)理及減速機(jī)故障診斷方法
頻譜分析方法廣泛應(yīng)用于減速機(jī)診斷中，通過(guò)對(duì)減速機(jī)故障類(lèi)型的準(zhǔn)確判斷，對(duì)潛在問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)處理，能夠有效避免機(jī)械設(shè)備故障的發(fā)生。譜診斷方法主要基于齒輪振動(dòng)機(jī)理，即齒輪振動(dòng)頻率特性、固有頻率和數(shù)學(xué)模型，減速機(jī)在振動(dòng)中包含了很多有用的信息，在對(duì)齒輪進(jìn)行診斷時(shí)，由于傳感器安裝位置的不同，獲取的測(cè)量值也會(huì)存在一定的差異，齒輪振動(dòng)頻率成分是故障診斷的主要依據(jù)，為便于測(cè)量寬范圍的振動(dòng)頻率，通常會(huì)選用加速傳感器來(lái)測(cè)量齒輪振動(dòng)。作為各類(lèi)機(jī)械設(shè)備必備的變速傳動(dòng)部件，減速機(jī)又是又多種零件組成的，主要包括齒輪、軸承、機(jī)箱、緊固件及密封件，結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，減速機(jī)故障集中體現(xiàn)在齒輪和軸承上，尤其是齒輪，對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)、裝配及維護(hù)，是確保減速機(jī)能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵，通過(guò)各種分析和處理方案提取減速機(jī)故障特征信息，能夠找出齒輪故障，這種頻域分析和識(shí)別是減速機(jī)譜診斷最有效的方法。
2減速機(jī)產(chǎn)生噪聲的原因及處理方案
基于齒輪振動(dòng)機(jī)理及減速機(jī)故障診斷方法，減速機(jī)噪音形成因素可從設(shè)計(jì)、制造、安裝和維護(hù)四個(gè)方面進(jìn)行分析。
(1)設(shè)計(jì)原因及處理方案
減速機(jī)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是齒輪精度等級(jí)的確定，忽視齒輪精度等級(jí)的設(shè)計(jì)是減速機(jī)產(chǎn)生噪聲的主要原因之一，為此，設(shè)計(jì)者在考慮經(jīng)濟(jì)因素的同時(shí)，也應(yīng)注重對(duì)齒輪精度等級(jí)的確定，這樣不僅可以減少減速機(jī)的傳動(dòng)誤差，也能夠有效降低噪聲除齒輪精度等級(jí)外，還要對(duì)以下環(huán)節(jié)進(jìn)行設(shè)計(jì):①齒輪寬度，扭矩恒定時(shí)大齒寬比小齒寬的噪聲曲線低，因此，在傳動(dòng)空間允許情況下，應(yīng)盡可能增加齒輪寬度，以減少恒定扭矩下的單位負(fù)荷，增加齒輪承載能力，這也是比較常用的減低減速機(jī)傳動(dòng)噪聲的方法;②齒距和壓角力，減小齒距可增加齒輪間的接觸機(jī)會(huì)，進(jìn)而減小齒輪撓曲，再有就是減小齒輪壓力角，使傳動(dòng)精度提高，也能夠降低傳動(dòng)噪聲;③變位系數(shù)，齒輪變位系數(shù)的合理選擇會(huì)起到兩點(diǎn)作用，一是湊合中心距，二是能夠避免齒輪根切，就閉式齒輪傳動(dòng)而言，除了要滿(mǎn)足同心條件外，還要保證齒頂?shù)暮穸�，同時(shí)還要避免過(guò)渡曲線干涉的問(wèn)題，以此來(lái)改善齒輪傳動(dòng)性能，降低噪聲;④齒形修整和齒頂?shù)菇牵X輪吃面在外力作用下會(huì)變形，在設(shè)計(jì)時(shí)可將齒頂切削成凸形，避免與嚙合齒輪發(fā)生干涉，這樣既可以延長(zhǎng)齒輪的使用壽命，又能夠降低噪聲，但是也要注意修正程度，不能過(guò)量，以免增加齒形誤差。再有就是對(duì)齒輪聲輻射特征進(jìn)行分析，對(duì)減速機(jī)動(dòng)力源速度和箱體結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行設(shè)計(jì)，在這里不一一列述。
(2)制造原因及處理方案
齒輪制造過(guò)程中容易出現(xiàn)齒形誤差、齒向誤差以及徑向跳動(dòng)誤差等，這些都是引發(fā)減速機(jī)傳動(dòng)噪聲的主要誤差，在制造中除了要注意避免誤差外，還應(yīng)注意以下問(wèn)題:①裝配同心度以及動(dòng)平衡，裝配不同心直接影響到軸系運(yùn)轉(zhuǎn)的平衡度，在半松半緊狀態(tài)下會(huì)使噪聲加劇，因此要保證裝配同心度;②齒面硬度，齒面硬度得到保證的情況下，也會(huì)出現(xiàn)一些新的問(wèn)題，如滲碳淬技術(shù)的應(yīng)用，雖然會(huì)增加齒面的硬度，但是也會(huì)增大傳動(dòng)噪聲，目前主要采用刮削方法來(lái)將齒形調(diào)小，進(jìn)而較小傳動(dòng)噪聲;③系統(tǒng)指標(biāo)檢定，在裝配前零部件以及選配時(shí)，會(huì)對(duì)齒輪精度等級(jí)產(chǎn)生影響，一旦超出可控范圍，就會(huì)產(chǎn)生傳動(dòng)噪聲，為預(yù)防此類(lèi)情況發(fā)生，在裝配時(shí)應(yīng)對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行檢定。
(3)安裝原因及處理方案
安裝減速機(jī)時(shí)，如果機(jī)身與相關(guān)連接件發(fā)生共振，也會(huì)產(chǎn)生噪聲，對(duì)此應(yīng)采取減振和ISH斷措施，可選用具有高韌性的基礎(chǔ)材料。此外還應(yīng)注意以下問(wèn)題:①調(diào)整零部件幾何精度，在零部件幾何精度為達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的情況下，應(yīng)改善安裝工藝，妥善處理共振問(wèn)題，有效降低噪聲;②零部件松動(dòng)，安裝時(shí)應(yīng)確保各零部件的固定，個(gè)別松動(dòng)情況也會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)定位不準(zhǔn)，進(jìn)而產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲，裝配人員應(yīng)做好相關(guān)工作;③傳動(dòng)部件損壞，這種情況多是操作不當(dāng)引發(fā)的，進(jìn)而造成系統(tǒng)運(yùn)行失穩(wěn)，在安裝過(guò)程中如果發(fā)現(xiàn)損傷等情況，應(yīng)立即更換零部件，使系統(tǒng)控制在穩(wěn)定的噪聲等級(jí)。
(4)維護(hù)原因及處理方案
對(duì)減速機(jī)的維護(hù)并不能直接降低系統(tǒng)噪聲等級(jí)，但是能夠保證傳遞精度，因此能夠間接降低減速機(jī)噪聲。主要從以下五個(gè)方面入手:①內(nèi)部清潔，減速機(jī)內(nèi)部的雜質(zhì)污物都損傷到傳動(dòng)系統(tǒng)，進(jìn)而出現(xiàn)噪聲，應(yīng)做好內(nèi)部清潔工作;②工作溫度，減速機(jī)在不正常工作溫度下運(yùn)行，出現(xiàn)過(guò)大溫升會(huì)導(dǎo)致零部件變形，進(jìn)而出現(xiàn)噪聲，應(yīng)確保減速機(jī)在正常溫度下運(yùn)行;③正確使用油品，不合理使用潤(rùn)滑或不及時(shí)進(jìn)行潤(rùn)滑，都會(huì)對(duì)齒輪在成損害，在高速運(yùn)轉(zhuǎn)下，齒面摩擦?xí)a(chǎn)生很大的熱能，如果潤(rùn)滑不當(dāng)，齒輪出現(xiàn)損傷就會(huì)影響到精度，進(jìn)而出現(xiàn)噪聲，在設(shè)計(jì)保持適當(dāng)?shù)拈g隙，其目的就是為了補(bǔ)償熱變，再就是維護(hù)時(shí)要正確使用潤(rùn)滑油脂，以延緩劣化趨勢(shì);④定期維護(hù)和保養(yǎng)，隨著減速機(jī)負(fù)載的增加，其噪聲也會(huì)增大，應(yīng)正確使用減速機(jī)，做好定期維護(hù)工作，如換油、換零件等，提高其抵抗噪聲等級(jí)劣化的能力。
3結(jié)語(yǔ)
減速機(jī)噪音形成因素較多，在此基于齒輪振動(dòng)機(jī)理及減速機(jī)故障診斷方法，從設(shè)計(jì)、制造、安裝和維護(hù)等四個(gè)方面對(duì)噪聲成因進(jìn)行分析，并提出相應(yīng)的處理方案，以期能夠?qū)唧w實(shí)踐起到一定的指導(dǎo)。
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