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)備的安全運行,一旦出現(xiàn)缺陷或失效將會造成極為嚴(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、自動化的運行,對減速機(jī)傳動誤差提出了更為嚴(yán)格的要求,尤其是對減速機(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)實意義。
1齒輪振動機(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,通過對減速機(jī)故障類型的準(zhǔn)確判斷,對潛在問題進(jìn)行及時處理,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機(jī)理,即齒輪振動頻率特性、固有頻率和數(shù)學(xué)模型,減速機(jī)在振動中包含了很多有用的信息,在對齒輪進(jìn)行診斷時,由于傳感器安裝位置的不同,獲取的測量值也會存在一定的差異,齒輪振動頻率成分是故障診斷的主要依據(jù),為便于測量寬范圍的振動頻率,通常會選用加速傳感器來測量齒輪振動。作為各類機(jī)械設(shè)備必備的變速傳動部件,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)合實踐經(jīng)驗,減速機(jī)故障集中體現(xiàn)在齒輪和軸承上,尤其是齒輪,對其進(jìn)行設(shè)計、裝配及維護(hù),是確保減速機(jī)能夠正常運轉(zhuǎn)的關(guān)鍵,通過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、制造、安裝和維護(hù)四個方面進(jìn)行分析。
(1)設(shè)計原因及處理方案
減速機(jī)設(shè)計的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是齒輪精度等級的確定,忽視齒輪精度等級的設(shè)計是減速機(jī)產(chǎn)生噪聲的主要原因之一,為此,設(shè)計者在考慮經(jīng)濟(jì)因素的同時,也應(yīng)注重對齒輪精度等級的確定,這樣不僅可以減少減速機(jī)的傳動誤差,也能夠有效降低噪聲除齒輪精度等級外,還要對以下環(huán)節(jié)進(jìn)行設(shè)計:①齒輪寬度,扭矩恒定時大齒寬比小齒寬的噪聲曲線低,因此,在傳動空間允許情況下,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,進(jìn)而減小齒輪撓曲,再有就是減小齒輪壓力角,使傳動精度提高,也能夠降低傳動噪聲;③變位系數(shù),齒輪變位系數(shù)的合理選擇會起到兩點作用,一是湊合中心距,二是能夠避免齒輪根切,就閉式齒輪傳動而言,除了要滿足同心條件外,還要保證齒頂?shù)暮穸龋瑫r還要避免過渡曲線干涉的問題,以此來改善齒輪傳動性能,降低噪聲;④齒形修整和齒頂?shù)菇,齒輪吃面在外力作用下會變形,在設(shè)計時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,不能過量,以免增加齒形誤差。再有就是對齒輪聲輻射特征進(jìn)行分析,對減速機(jī)動力源速度和箱體結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行設(shè)計,在這里不一一列述。
(2)制造原因及處理方案
齒輪制造過程中容易出現(xiàn)齒形誤差、齒向誤差以及徑向跳動誤差等,這些都是引發(fā)減速機(jī)傳動噪聲的主要誤差,在制造中除了要注意避免誤差外,還應(yīng)注意以下問題:①裝配同心度以及動平衡,裝配不同心直接影響到軸系運轉(zhuǎn)的平衡度,在半松半緊狀態(tài)下會使噪聲加劇,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,也會出現(xiàn)一些新的問題,如滲碳淬技術(shù)的應(yīng)用,雖然會增加齒面的硬度,但是也會增大傳動噪聲,目前主要采用刮削方法來將齒形調(diào)小,進(jìn)而較小傳動噪聲;③系統(tǒng)指標(biāo)檢定,在裝配前零部件以及選配時,會對齒輪精度等級產(chǎn)生影響,一旦超出可控范圍,就會產(chǎn)生傳動噪聲,為預(yù)防此類情況發(fā)生,在裝配時應(yīng)對各項指標(biāo)進(jìn)行檢定。
(3)安裝原因及處理方案
安裝減速機(jī)時,如果機(jī)身與相關(guān)連接件發(fā)生共振,也會產(chǎn)生噪聲,對此應(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,妥善處理共振問題,有效降低噪聲;②零部件松動,安裝時應(yīng)確保各零部件的固定,個別松動情況也會導(dǎo)致系統(tǒng)定位不準(zhǔn),進(jìn)而產(chǎn)生振動和噪聲,裝配人員應(yīng)做好相關(guān)工作;③傳動部件損壞,這種情況多是操作不當(dāng)引發(fā)的,進(jìn)而造成系統(tǒng)運行失穩(wěn),在安裝過程中如果發(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。
(4)維護(hù)原因及處理方案
對減速機(jī)的維護(hù)并不能直接降低系統(tǒng)噪聲等級,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行,出現(xiàn)過大溫升會導(dǎo)致零部件變形,進(jìn)而出現(xiàn)噪聲,應(yīng)確保減速機(jī)在正常溫度下運行;③正確使用油品,不合理使用潤滑或不及時進(jìn)行潤滑,都會對齒輪在成損害,在高速運轉(zhuǎn)下,齒面摩擦?xí)a(chǎn)生很大的熱能,如果潤滑不當(dāng),齒輪出現(xiàn)損傷就會影響到精度,進(jìn)而出現(xiàn)噪聲,在設(shè)計保持適當(dāng)?shù)拈g隙,其目的就是為了補(bǔ)償熱變,再就是維護(hù)時要正確使用潤滑油脂,以延緩劣化趨勢;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劣化的能力。
3結(jié)語
減速機(jī)噪音形成因素較多,在此基于齒輪振動機(jī)理及減速機(jī)故障診斷方法,從設(shè)計、制造、安裝和維護(hù)等四個方面對噪聲成因進(jìn)行分析,并提出相應(yīng)的處理方案,以期能夠?qū)唧w實踐起到一定的指導(dǎo)。
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