齒輪副綜合齒形誤差對傳動噪聲的影響

2017-12-04 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

正常情況下磨齒時(shí)產(chǎn)生的齒形誤差曲線大體呈直線形,也即出現(xiàn)壓力角偏差。為表達(dá)齒形壓力角誤差,對齒形誤差作如下補(bǔ)充規(guī)定:齒根凸出,則齒形誤差用負(fù)號表示;齒頂凸出,則齒形誤差用正號表示。齒形誤差曲線是齒根稍凸,也即壓力角偏大;反之,齒形誤差為。生產(chǎn)實(shí)踐表明,一對齒輪相嚙合時(shí)產(chǎn)生的噪聲不僅與齒輪的齒形誤差大小有關(guān),而且還與齒形壓力角誤差方向有關(guān);在齒形誤差大小相同的情況下,主動輪壓力角稍小于從動輪壓力角對降低噪聲有利。

所謂齒輪副綜合齒形誤差,是指一對嚙合齒輪的壓力角的綜合誤差,并定義齒輪副綜合齒形誤差為一對相嚙合的齒輪,以從動輪壓力角為基準(zhǔn)時(shí)主動輪的壓力角偏差。

當(dāng)兩齒輪的壓力角誤差方向相同時(shí)其數(shù)值為兩齒輪壓力角誤差的差。
當(dāng)兩齒輪的壓力角誤差方向相反時(shí)其數(shù)值為兩齒輪壓力角誤差之和。
當(dāng)主動輪壓力角大于從動輪壓力角時(shí),齒輪副綜合齒形誤差為負(fù)值。
當(dāng)主動輪壓力角小于從動輪壓力角時(shí),齒輪副綜合齒形誤差為正值。也即,齒輪副綜合齒形誤差為相嚙合的一對齒輪的主動輪齒形誤差減去從動輪的齒形誤差。

齒輪副綜合齒形誤差與噪聲齒輪副綜合齒形誤差,對齒輪傳動噪聲影響極大,影響齒輪傳動噪聲的關(guān)鍵是一對相嚙合齒輪的齒輪副綜合齒形誤差,而不是單個(gè)齒輪的齒形誤差。因?yàn)?譜儀齒輪工作時(shí)是與另一個(gè)精度相當(dāng)?shù)呐鋵X輪相嚙合,而不是象通常制造時(shí)檢驗(yàn)齒輪那樣與標(biāo)準(zhǔn)齒輪相嚙合。因此,不僅要考慮一對齒輪齒形誤差的大小,而且要考慮其誤差方向的匹配性也即齒輪副的綜合齒形誤差,正如孔與軸相配合時(shí)不僅要考慮公差的大小而且要考慮偏差的方向一樣。

由于當(dāng)主動輪壓力角稍小于從動輪壓力角、齒輪副綜合齒形誤差很小且為正值時(shí),此時(shí)主動輪的基節(jié)較從動輪略大。嚙出時(shí)是主動輪的齒頂與從動輪的齒根相接觸,輪齒的彈性變形使主動輪的基節(jié)略有減小、而從動輪的基節(jié)略有增大。嚙出時(shí)輪齒的彈性變形由輪齒的彎曲變形和接觸變形二部分組成。嚙出時(shí)輪齒彎曲變形主要發(fā)生在主動輪上,嚙出時(shí)主動輪輪齒的彎曲變形使基節(jié)減小。而接觸變形使主動輪基節(jié)減小、從動輪基節(jié)增大。主從動齒輪輪齒的接觸變形之和就是主從動輪輪齒因接觸變形而產(chǎn)生的基節(jié)改變量之和。輪齒的彈性變形產(chǎn)生的主從動輪基節(jié)變化量補(bǔ)償了部分基節(jié)差,使嚙合過程平穩(wěn),所以噪聲較低。在生產(chǎn)中不僅要控制單個(gè)齒輪的齒形誤差,更重要的是要控制一對齒輪的齒輪副綜合齒形誤差,使其數(shù)值較小且為正值。

因此,根據(jù)齒形壓力角誤差對國家標(biāo)準(zhǔn)中的齒形誤差進(jìn)行了補(bǔ)充,規(guī)定了齒形誤差的符號,提出了齒輪副綜合齒形誤差的概念,對齒輪副綜合齒形誤差與噪聲的關(guān)系進(jìn)行了定性分析,分析結(jié)果與實(shí)際相符。結(jié)果表明齒輪副綜合齒形誤差對噪聲的影響極大。

磨齒時(shí)的配對磨削法和裝配中的齒形選配法,以及剃齒中的齒輪配對檢查,都是控制齒輪副綜合齒形誤差這一概念在生產(chǎn)中的具體應(yīng)用。實(shí)踐證明,這些方法對降低齒輪傳動噪聲是行之有效的。齒輪副綜合齒形誤差的概念對齒輪的設(shè)計(jì)制造具有重要意義。

注:小編檢索發(fā)現(xiàn)原文摘錄自《齒輪副綜合齒形誤差與齒輪噪聲》. 金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào), 2001年第 3 期,作者:徐向纮. 。

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