齿轮副综合齿形误差对传动噪声的影响

2017-12-04 by:CAE仿真在线来源:互联网

正常情况下磨齿时产生的齿形误差曲线大体呈直线形,也即出现压力角偏差。为表达齿形压力角误差,对齿形误差作如下补充规定:齿根凸出,则齿形误差用负号表示;齿顶凸出,则齿形误差用正号表示。齿形误差曲线是齿根稍凸,也即压力角偏大;反之,齿形误差为。生产实践表明,一对齿轮相啮合时产生的噪声不仅与齿轮的齿形误差大小有关,而且还与齿形压力角误差方向有关;在齿形误差大小相同的情况下,主动轮压力角稍小于从动轮压力角对降低噪声有利。

所谓齿轮副综合齿形误差,是指一对啮合齿轮的压力角的综合误差,并定义齿轮副综合齿形误差为一对相啮合的齿轮,以从动轮压力角为基准时主动轮的压力角偏差。

当两齿轮的压力角误差方向相同时其数值为两齿轮压力角误差的差。
当两齿轮的压力角误差方向相反时其数值为两齿轮压力角误差之和。
当主动轮压力角大于从动轮压力角时,齿轮副综合齿形误差为负值。
当主动轮压力角小于从动轮压力角时,齿轮副综合齿形误差为正值。也即,齿轮副综合齿形误差为相啮合的一对齿轮的主动轮齿形误差减去从动轮的齿形误差。

齿轮副综合齿形误差与噪声齿轮副综合齿形误差,对齿轮传动噪声影响极大,影响齿轮传动噪声的关键是一对相啮合齿轮的齿轮副综合齿形误差,而不是单个齿轮的齿形误差。因为,谱仪齿轮工作时是与另一个精度相当的配对齿轮相啮合,而不是象通常制造时检验齿轮那样与标准齿轮相啮合。因此,不仅要考虑一对齿轮齿形误差的大小,而且要考虑其误差方向的匹配性也即齿轮副的综合齿形误差,正如孔与轴相配合时不仅要考虑公差的大小而且要考虑偏差的方向一样。

由于当主动轮压力角稍小于从动轮压力角、齿轮副综合齿形误差很小且为正值时,此时主动轮的基节较从动轮略大。啮出时是主动轮的齿顶与从动轮的齿根相接触,轮齿的弹性变形使主动轮的基节略有减小、而从动轮的基节略有增大。啮出时轮齿的弹性变形由轮齿的弯曲变形和接触变形二部分组成。啮出时轮齿弯曲变形主要发生在主动轮上,啮出时主动轮轮齿的弯曲变形使基节减小。而接触变形使主动轮基节减小、从动轮基节增大。主从动齿轮轮齿的接触变形之和就是主从动轮轮齿因接触变形而产生的基节改变量之和。轮齿的弹性变形产生的主从动轮基节变化量补偿了部分基节差,使啮合过程平稳,所以噪声较低。在生产中不仅要控制单个齿轮的齿形误差,更重要的是要控制一对齿轮的齿轮副综合齿形误差,使其数值较小且为正值。

因此,根据齿形压力角误差对国家标准中的齿形误差进行了补充,规定了齿形误差的符号,提出了齿轮副综合齿形误差的概念,对齿轮副综合齿形误差与噪声的关系进行了定性分析,分析结果与实际相符。结果表明齿轮副综合齿形误差对噪声的影响极大。

磨齿时的配对磨削法和装配中的齿形选配法,以及剃齿中的齿轮配对检查,都是控制齿轮副综合齿形误差这一概念在生产中的具体应用。实践证明,这些方法对降低齿轮传动噪声是行之有效的。齿轮副综合齿形误差的概念对齿轮的设计制造具有重要意义。

注:小编检索发现原文摘录自《齿轮副综合齿形误差与齿轮噪声》. 金华职业技术学院学报, 2001年第 3 期,作者:徐向纮. 。

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