一、齒輪傳動(dòng)出現(xiàn)噪聲的原因
齒輪進(jìn)行傳動(dòng)的時(shí)候，因?yàn)槭艿搅搜b配精度與制造精度等多個(gè)不同因素的影響，所以就會(huì)使其出現(xiàn)噪聲這種情況。
1.嚙合沖擊
當(dāng)一對(duì)齒輪在進(jìn)行嚙合的時(shí)候，輪齒就會(huì)受到力，那么在這一過(guò)程中肯定就會(huì)使其出現(xiàn)沖擊變形。但是有新的輪齒在進(jìn)行嚙合之后，在一定程度上把以前輪齒嚙合載荷降低了，所以受到?jīng)_擊而發(fā)生變形的那部分齒輪會(huì)變回原來(lái)的形狀，還給了齒輪體切向加速度。與此同時(shí)，由于以前那些輪齒在嚙合之后把原來(lái)的形狀改變了，造成了新的輪齒在進(jìn)行嚙合時(shí)沒(méi)有辦法獲得理論齒廓的平滑接觸，這樣就出現(xiàn)了碰撞現(xiàn)象，最終產(chǎn)生了嚙合沖力。當(dāng)齒輪受到了沖擊力的影響之后，肯定會(huì)使其產(chǎn)生比如軸向與徑向以及圓周等多種振動(dòng)，所以出現(xiàn)了噪聲。
2.脈動(dòng)沖擊
當(dāng)漸開(kāi)線齒輪進(jìn)行傳動(dòng)的時(shí)候，齒輪當(dāng)中輪齒接觸點(diǎn)通常會(huì)在嚙合線上按照順序一直進(jìn)行著運(yùn)動(dòng)。經(jīng)過(guò)一系列研究表明，由于齒輪傳動(dòng)的時(shí)候其嚙合點(diǎn)的位置在不斷地發(fā)生著變化，所以嚙合線上齒廓之間進(jìn)行滑動(dòng)而產(chǎn)生的速度也會(huì)有所區(qū)別，嚙合開(kāi)始與結(jié)束這兩個(gè)點(diǎn)在這當(dāng)中最大，節(jié)圓切點(diǎn)在這當(dāng)中的滑動(dòng)速度是零，除此之外，其與滑動(dòng)速度的大小及方向也會(huì)發(fā)生變化。因?yàn)檫@些原因的出現(xiàn)，肯定會(huì)使得摩擦力也發(fā)生變化，從而產(chǎn)生了節(jié)線沖力。摩擦力的滑動(dòng)速度和節(jié)線沖力大小之間有著直接密切的聯(lián)系。所以說(shuō)，齒輪摩擦力會(huì)隨著齒輪傳動(dòng)功率的增大而逐漸減弱，而脈動(dòng)沖擊就會(huì)逐漸地增大。輪齒嚙合時(shí)沒(méi)有辦法預(yù)防脈動(dòng)沖擊的出現(xiàn)，脈動(dòng)沖擊的出現(xiàn)必然會(huì)讓齒輪出現(xiàn)振動(dòng)，從而產(chǎn)生了噪聲。
二、齒輪傳動(dòng)噪聲分析
如果想要使得齒輪傳動(dòng)噪聲有所降低，那么前提就是需要對(duì)其產(chǎn)生噪聲的類別與機(jī)理進(jìn)行詳細(xì)的分析。
1.類別
通常能夠把齒輪傳動(dòng)噪聲分成兩類，一類是自鳴噪聲，另外一類是加速度噪聲。
自鳴噪聲，指的就是齒輪輪齒在嚙合時(shí)由于受到了嚙合力的影響，所以就會(huì)使得所有部件出現(xiàn)振動(dòng)，從而形成的聲輻射。
加速度噪聲，指的就是輪齒嚙合過(guò)程當(dāng)中，因?yàn)槠涫艿搅撕艽蟮臎_擊之后，不僅會(huì)使得加速度產(chǎn)生，而且還擾動(dòng)了其他不同的介質(zhì)，從而形成的聲輻射。
2.機(jī)理
從開(kāi)齒齒輪傳動(dòng)這一角度來(lái)說(shuō)，從傳動(dòng)軸與輪體等這些不同的地方產(chǎn)生了自鳴噪聲，從輪齒沖擊這個(gè)地方產(chǎn)生了加速度噪聲。站在閉式齒輪傳動(dòng)這一角度上來(lái)講，在齒輪體產(chǎn)生振動(dòng)，然后對(duì)傳動(dòng)軸進(jìn)行運(yùn)用之后，使得支座出現(xiàn)了振動(dòng)現(xiàn)象，在此基礎(chǔ)上經(jīng)過(guò)齒輪箱箱壁的振動(dòng)就會(huì)產(chǎn)生自鳴噪聲。而加速度噪聲是在對(duì)于輪齒箱當(dāng)中的空氣進(jìn)行輻射的前提條件下，然后運(yùn)用齒輪箱進(jìn)行輻射。從這當(dāng)中能夠看出，齒輪傳動(dòng)噪聲的大小除了和輪齒嚙合動(dòng)態(tài)激勵(lì)之間有著直接密切地聯(lián)系之外，與此同時(shí)和箱體結(jié)構(gòu)與輪體結(jié)構(gòu)等也有關(guān)系。
齒輪傳動(dòng)產(chǎn)生噪聲的原因具體表現(xiàn)在了以下幾點(diǎn)：
第一，齒輪箱和輪系的接觸精度相對(duì)來(lái)說(shuō)不是非常高，軸承間隙不是很合理等。
第二，在進(jìn)行加工齒輪的時(shí)候，齒輪的粗糙度非常大與齒輪形狀之間存在相對(duì)來(lái)說(shuō)比較大的誤差等。
第三，在進(jìn)行設(shè)計(jì)齒輪的時(shí)候，齒輪箱的結(jié)構(gòu)沒(méi)有具備科學(xué)合理性與沒(méi)有對(duì)于齒廓的形狀進(jìn)行修理或者是修理不是非常嚴(yán)格等。
3.齒輪傳動(dòng)噪聲具體控制措施
通過(guò)對(duì)于齒輪傳動(dòng)噪聲進(jìn)行了詳細(xì)的分析之后，下面從齒輪的材料方面與種類方面以及集合參數(shù)方面等來(lái)對(duì)齒輪傳動(dòng)噪聲進(jìn)行有效控制。
材料：
在選擇齒輪材料的時(shí)候，在其強(qiáng)度允許的前提條件下應(yīng)當(dāng)選擇使用一些高阻尼材料，從而對(duì)于噪聲控制起到了一定的作用。因?yàn)榉墙饘俨牧贤ǔＤ軌蚴沟谜駝?dòng)大大地減小，從根本上降低了噪聲，在使得其使用要求得到滿足的基礎(chǔ)上，大齒輪應(yīng)該選擇使用一些金屬材料，而小齒輪應(yīng)該選擇使用一些非金屬材料，只有做到這樣才能夠讓噪聲得到控制。
種類：
輪齒嚙合情況往往與齒輪的種類之間有著一定的聯(lián)系，齒輪當(dāng)中的直齒輪輪齒在進(jìn)行接觸的時(shí)候?qū)儆邶X輪寬度的接觸線，雖然斜齒輪也屬于線接觸，與直齒輪不同的是斜齒輪是通過(guò)齒頂一端而進(jìn)行嚙合，在最初階段接觸線慢慢地在變長(zhǎng)，然后又慢慢地變短，最終與嚙合脫離了之后才會(huì)結(jié)束。因?yàn)榕c直齒輪傳動(dòng)相互進(jìn)行比較的話，斜齒輪傳動(dòng)具有多個(gè)方面的優(yōu)勢(shì)，比如，斜齒輪傳動(dòng)嚙合線相對(duì)來(lái)說(shuō)比較大與承載能力也比較高等等，這樣斜齒輪傳動(dòng)所產(chǎn)生的噪聲自然也會(huì)低于直齒輪傳動(dòng)所產(chǎn)生的噪聲。所以，在選擇齒輪的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)盡可能選擇斜齒輪。
集合參數(shù)：
模數(shù)。如果齒輪的載荷相對(duì)來(lái)說(shuō)比較大，那么就需要對(duì)于比較大的模數(shù)來(lái)進(jìn)行選擇使用，在這個(gè)時(shí)候齒根彎曲變形成為了一個(gè)非常重要的因素，而且齒輪的模數(shù)越大的話，對(duì)于控制噪聲所起到的作用也就越大。如果齒輪的傳遞功率比較小，那么就需要對(duì)于比較小的模數(shù)來(lái)進(jìn)行選擇使用，在這個(gè)時(shí)候齒輪加工誤差作為了一個(gè)非常重要的因素，選用比較小的模數(shù)能夠讓齒輪的齒數(shù)大大地增加，對(duì)于提高齒輪傳動(dòng)的平衡性具有極其重要的意義，從而降低了齒輪傳動(dòng)噪聲。
直徑和齒數(shù)。假如已經(jīng)確定了齒輪的模數(shù)，這時(shí)不管是對(duì)其直徑進(jìn)行了改變，還是對(duì)其齒數(shù)進(jìn)行了改變，都肯定會(huì)使得彎曲量或者是彈性剛度在不同程度上發(fā)生變化。從某種角度上來(lái)說(shuō)，雖然加工精度與直徑之間沒(méi)有很大的聯(lián)系，可是如果直徑逐漸增大了之后，噪聲的輻射面積自然而然也會(huì)不斷地增大。所以必須把齒輪的直徑盡量減小。
控制箱體噪聲
制作箱體的一系列過(guò)程當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)把橡膠涂在箱體里邊或者是盡可能對(duì)于那些高阻尼材料進(jìn)行選擇使用，這樣能夠控制噪聲。除此之外，也可以把箱體內(nèi)壁在一定程度上進(jìn)行加厚，不僅能夠使其剛度得到了顯著性提高，而且也使得振動(dòng)大大地減小了，最終使得噪聲得到了控制。
結(jié)語(yǔ)
總而言之，齒輪傳動(dòng)噪聲和軸承安裝精度以及軸剛度等有著一定的聯(lián)系，如果想要使其噪聲真正的得到控制，那么就必須從制造和使用以及設(shè)計(jì)等多個(gè)不同的方面進(jìn)行研究，然后采用有效的控制措施，從而才會(huì)使得目標(biāo)得到實(shí)現(xiàn)。