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[摘 要]近年来,伴随科学技术的不断发展,带动了齿轮加工行业的进步与发展。而在齿轮加工过程中的噪音控制是保证其加工质量的重要条件。文章对汽车变速器齿轮加工的参数与结构以及加工的精度和相关材料的选择进行了详细的阐述,并对齿轮加工过程中热处理的控制以及齿轮的维护进行了全面的分析与探究,最终提出有效降低齿轮传动过程中噪音的具体措施。
[关键词]齿轮;噪音;分析;控制
中图分类号:TE704 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)28-0330-01
在齿轮传动系统中,齿轮是其中最主要的组成部分,齿轮的性能在齿轮传动系统中占据主导地位。对齿轮传动性能的传统评价中,更注重的是齿轮功能的实现价值与其工作过程中的可靠性,一定程度上忽略了齿轮在传动过程中噪音控制的问题。齿轮的噪音控制效果能够真实的反映齿轮制造工艺的整体实力,并且也一定程度上受到环境法律法规的相应制约。所以,对齿轮噪音的分析与控制具有一定的现实意义。
一、齿轮参数的选择问题
齿轮的参数选择直接影响齿轮传动过程中的噪音大小。根据相关的汽车变速器齿轮试验数据显示,选择科学合理的齿轮参数能够增加其传动过程中的重合度,进而实现减小齿轮噪音的效果。增加齿轮传动的重合度能够有效的减少单对齿轮自身的负载以及传动的误差,缓解负载的冲击,有效的降低噪音。
在确定相应的中心距离以后,在弯曲疲劳强度稳定的条件下,要尽量的选择比较小的模数。根据相关的公式计算,模数越小,齿轮的齿数就越多,而齿数的增加一定程度上提高了齿轮之间的重合程度,使其在传动的过程中更加稳定,实现降低噪音的目标[1]。与此同时,尽量将主从动齿轮的齿数设置为互为质数,能够有效的分散并且降低齿轮在相互接触时的误差而导致其传动过程的平稳程度受到影响,同时也可以有效的避免传动过程中具有周期性的重复现象,进而消除由于误差造成的齿轮噪音。
除此之外,选择较低的压力角可以有效的增加齿轮的重合度。但是,以上所采取的措施只有在齿轮加工极为精确的条件下才可以进行使用的,否则就会导致齿轮传动的噪音增强。
二、齿轮结构的选择问题
在强度满足相应的要求时,为了更好的降低齿轮噪音,尽量不使用实心结构,一定程度上降低了齿轮自身的固有频率,可以考虑将其设计为腹板型的结构。除此之外,以噪音传播的角度看,应该尽量减小齿轮自身的直径,并且应在齿轮上进行打孔工作,这样可以减小表面辐射的面积。
三、齿轮精度的选择问题
齿轮加工的精度也会造成一定的噪音影响。齿轮的精度低或者齿面的接触不良,会使齿轮在传动的过程中产生一定的噪音。但是,对齿轮加工精度的增加会造成其生产成本的提高,所以,应在能够接受的生产成本条件下,有效的提高齿轮精度的等级。对于选择齿轮的精度等级,要依据其自身传动的用途以及相应的使用条件,加上相关的齿轮性能指标和其他相关的技术进行科学合理的确定。
四、齿轮材料的选择问题
在生产齿轮的过程中,主要的加工材料有铸铁和钢,还有相应的低碳钢以及非金属等[2]。通常情况下,加工材料应选择具有良好衰减性能的材料,一定程度上可以减少齿轮的噪音,但是,该加工材料在强度方面具有一定的劣势。在进行钢材选择的过程中,可以使用低碳钢来减少齿轮的噪音。但是,低碳钢的热处理形变一定程度上会导致齿轮噪音的增强。因此,应对低碳钢的热处理形变进行有效的控制,进而实现齿轮噪音减小的目的。以上两种工作方式能够有效的改善齿轮传动的噪音情况。与此同时,在强度条件能够得到满足的情况下,可以使用不同材料齿轮互相啮合,保证大齿轮使用金属材料,小齿轮使用非金属的材料,这样能够有效的实现齿轮噪音的降低目的。除此之外,在进行加工材料的选择工作中,要全面考虑与后期热处理方式的有效結合。
五、齿轮热处理的控制问题
在进行齿轮的热处理工序中,极其容易出现形变的现象,而且齿轮的形变会直接影响到齿轮自身的精度,增强齿轮传动的噪音。热处理的形变主要是齿轮在进行热处理的过程中会出现尺寸与形状的较大差异。但是,在齿轮热处理的过程中,形变是不可避免的,所以,只能将形变进行有效的控制,进而保证齿轮热处理工作的正常运行。导致齿轮在热处理中产生形变的因素比较多,所以应对其中的不同环节进行全方面的考虑,从而更好的解决齿轮在热处理过程中的形变。
全面详细的分析热处理过程中产生齿轮形变的原因,并总结出相应的规律,进而积极的降低齿轮形变的机率,实现齿轮噪音降低的目的。齿轮在热处理过程中的形变主要是由于齿轮自身内部的内应力导致的。内应力主要包括热应力与组织应力,而以上两种应力的整体作用,一定程度上使齿轮产生了热处理中的形变。此外,对于齿轮加工材料的成分以及形状和相关介质的冷却速度都会对齿轮的形变程度产生影响。齿轮热处理过程中的形变比较复杂,所以要进行全面的考虑与分析,找出引起形变的主要原因,并及时采取针对性的措施进行控制与处理。
除此之外,一定程度上优化热处理过程中的加工工艺也会有效的控制齿轮的形变。热处理的加工工艺主要是预先的热处理工艺与最终的热处理工艺。预先热处理工艺的科学合理能够使齿轮具有更好的切削能力以及更均匀的组织,并且均匀组织的齿轮能够在最终的热处理中降低形变的程度,而且能够使齿轮的接触面更加光滑,有利于齿轮噪音的降低[3]。最终的热处理主要是对其中的相关参数与介质以及设备与装炉的方式进行有效的控制。
与此同时,齿轮结构的合理设计与加工也能够对齿轮的形变产生积极的影响。齿轮的结构在设计过程中应尽量保证对称和简单,并且处于均匀的状态,能够有效的避免淬火过程中由于应力的分布不规范产生的形变现象。而且,在进行齿轮的加工中,要积极的改善加工的方法,尽量降低由于加工方法的原因导致的齿轮应力不平衡现象,并且一定程度上降低了形变的机率。
六、齿轮的维护
在齿轮的实际使用过程中,要避免杂质与污染物的侵入,进而避免噪音的产生。与此同时,应有效的保证传动系统中的正常工作温度稳定,减少由于温度过高产生的噪音。除此之外,润滑油要具有适当的粘度,使得齿轮在传动过程中出现较大的阻力,进而降低其噪音的大小。最后,在进行齿轮的生产过程中,要积极的避免在生产过程中或者周转过程中的磕碰,否则会使齿轮出现毛刺,进而产生噪音,可以通过使用专业的工装对齿轮的齿部进行有效的保护。
结束语
对齿轮的噪音控制是一项复杂且系统的工程,所以对于不同的环节进行严格的控制,进而有效的降低齿轮在传动过程中产生的噪音。文章对汽车变速器中的齿轮进行了全面详细的分析与研究,并针对影响其齿轮噪音的各种因素进行了详细的阐述,一定程度上对齿轮噪音的减小起到了积极的作用。现阶段,伴随齿轮的设计与加工制造技术的不断完善与发展,加工设备也不断升级,因此,对于汽车变速器中的齿轮噪音进行有效的控制与减小是可以实现的。积极的使用现代先进科学技术,并结合实际的齿轮噪音情况,一定程度上有利于齿轮传动过程中的噪音控制。
参考文献
[1] 刘兵.浅谈齿轮噪声产生原因与降噪措施[J].科技创业家,2013(23):137-137.
[2] 严斐,傅戈雁.齿轮精度对噪音的影响和控制[J].内江科技,2012(2):19-19,58.
[3] 崔斌.齿轮传动噪音控制[J].城市建设理论研究(电子版),2013(22).
[关键词]齿轮;噪音;分析;控制
中图分类号:TE704 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)28-0330-01
在齿轮传动系统中,齿轮是其中最主要的组成部分,齿轮的性能在齿轮传动系统中占据主导地位。对齿轮传动性能的传统评价中,更注重的是齿轮功能的实现价值与其工作过程中的可靠性,一定程度上忽略了齿轮在传动过程中噪音控制的问题。齿轮的噪音控制效果能够真实的反映齿轮制造工艺的整体实力,并且也一定程度上受到环境法律法规的相应制约。所以,对齿轮噪音的分析与控制具有一定的现实意义。
一、齿轮参数的选择问题
齿轮的参数选择直接影响齿轮传动过程中的噪音大小。根据相关的汽车变速器齿轮试验数据显示,选择科学合理的齿轮参数能够增加其传动过程中的重合度,进而实现减小齿轮噪音的效果。增加齿轮传动的重合度能够有效的减少单对齿轮自身的负载以及传动的误差,缓解负载的冲击,有效的降低噪音。
在确定相应的中心距离以后,在弯曲疲劳强度稳定的条件下,要尽量的选择比较小的模数。根据相关的公式计算,模数越小,齿轮的齿数就越多,而齿数的增加一定程度上提高了齿轮之间的重合程度,使其在传动的过程中更加稳定,实现降低噪音的目标[1]。与此同时,尽量将主从动齿轮的齿数设置为互为质数,能够有效的分散并且降低齿轮在相互接触时的误差而导致其传动过程的平稳程度受到影响,同时也可以有效的避免传动过程中具有周期性的重复现象,进而消除由于误差造成的齿轮噪音。
除此之外,选择较低的压力角可以有效的增加齿轮的重合度。但是,以上所采取的措施只有在齿轮加工极为精确的条件下才可以进行使用的,否则就会导致齿轮传动的噪音增强。
二、齿轮结构的选择问题
在强度满足相应的要求时,为了更好的降低齿轮噪音,尽量不使用实心结构,一定程度上降低了齿轮自身的固有频率,可以考虑将其设计为腹板型的结构。除此之外,以噪音传播的角度看,应该尽量减小齿轮自身的直径,并且应在齿轮上进行打孔工作,这样可以减小表面辐射的面积。
三、齿轮精度的选择问题
齿轮加工的精度也会造成一定的噪音影响。齿轮的精度低或者齿面的接触不良,会使齿轮在传动的过程中产生一定的噪音。但是,对齿轮加工精度的增加会造成其生产成本的提高,所以,应在能够接受的生产成本条件下,有效的提高齿轮精度的等级。对于选择齿轮的精度等级,要依据其自身传动的用途以及相应的使用条件,加上相关的齿轮性能指标和其他相关的技术进行科学合理的确定。
四、齿轮材料的选择问题
在生产齿轮的过程中,主要的加工材料有铸铁和钢,还有相应的低碳钢以及非金属等[2]。通常情况下,加工材料应选择具有良好衰减性能的材料,一定程度上可以减少齿轮的噪音,但是,该加工材料在强度方面具有一定的劣势。在进行钢材选择的过程中,可以使用低碳钢来减少齿轮的噪音。但是,低碳钢的热处理形变一定程度上会导致齿轮噪音的增强。因此,应对低碳钢的热处理形变进行有效的控制,进而实现齿轮噪音减小的目的。以上两种工作方式能够有效的改善齿轮传动的噪音情况。与此同时,在强度条件能够得到满足的情况下,可以使用不同材料齿轮互相啮合,保证大齿轮使用金属材料,小齿轮使用非金属的材料,这样能够有效的实现齿轮噪音的降低目的。除此之外,在进行加工材料的选择工作中,要全面考虑与后期热处理方式的有效結合。
五、齿轮热处理的控制问题
在进行齿轮的热处理工序中,极其容易出现形变的现象,而且齿轮的形变会直接影响到齿轮自身的精度,增强齿轮传动的噪音。热处理的形变主要是齿轮在进行热处理的过程中会出现尺寸与形状的较大差异。但是,在齿轮热处理的过程中,形变是不可避免的,所以,只能将形变进行有效的控制,进而保证齿轮热处理工作的正常运行。导致齿轮在热处理中产生形变的因素比较多,所以应对其中的不同环节进行全方面的考虑,从而更好的解决齿轮在热处理过程中的形变。
全面详细的分析热处理过程中产生齿轮形变的原因,并总结出相应的规律,进而积极的降低齿轮形变的机率,实现齿轮噪音降低的目的。齿轮在热处理过程中的形变主要是由于齿轮自身内部的内应力导致的。内应力主要包括热应力与组织应力,而以上两种应力的整体作用,一定程度上使齿轮产生了热处理中的形变。此外,对于齿轮加工材料的成分以及形状和相关介质的冷却速度都会对齿轮的形变程度产生影响。齿轮热处理过程中的形变比较复杂,所以要进行全面的考虑与分析,找出引起形变的主要原因,并及时采取针对性的措施进行控制与处理。
除此之外,一定程度上优化热处理过程中的加工工艺也会有效的控制齿轮的形变。热处理的加工工艺主要是预先的热处理工艺与最终的热处理工艺。预先热处理工艺的科学合理能够使齿轮具有更好的切削能力以及更均匀的组织,并且均匀组织的齿轮能够在最终的热处理中降低形变的程度,而且能够使齿轮的接触面更加光滑,有利于齿轮噪音的降低[3]。最终的热处理主要是对其中的相关参数与介质以及设备与装炉的方式进行有效的控制。
与此同时,齿轮结构的合理设计与加工也能够对齿轮的形变产生积极的影响。齿轮的结构在设计过程中应尽量保证对称和简单,并且处于均匀的状态,能够有效的避免淬火过程中由于应力的分布不规范产生的形变现象。而且,在进行齿轮的加工中,要积极的改善加工的方法,尽量降低由于加工方法的原因导致的齿轮应力不平衡现象,并且一定程度上降低了形变的机率。
六、齿轮的维护
在齿轮的实际使用过程中,要避免杂质与污染物的侵入,进而避免噪音的产生。与此同时,应有效的保证传动系统中的正常工作温度稳定,减少由于温度过高产生的噪音。除此之外,润滑油要具有适当的粘度,使得齿轮在传动过程中出现较大的阻力,进而降低其噪音的大小。最后,在进行齿轮的生产过程中,要积极的避免在生产过程中或者周转过程中的磕碰,否则会使齿轮出现毛刺,进而产生噪音,可以通过使用专业的工装对齿轮的齿部进行有效的保护。
结束语
对齿轮的噪音控制是一项复杂且系统的工程,所以对于不同的环节进行严格的控制,进而有效的降低齿轮在传动过程中产生的噪音。文章对汽车变速器中的齿轮进行了全面详细的分析与研究,并针对影响其齿轮噪音的各种因素进行了详细的阐述,一定程度上对齿轮噪音的减小起到了积极的作用。现阶段,伴随齿轮的设计与加工制造技术的不断完善与发展,加工设备也不断升级,因此,对于汽车变速器中的齿轮噪音进行有效的控制与减小是可以实现的。积极的使用现代先进科学技术,并结合实际的齿轮噪音情况,一定程度上有利于齿轮传动过程中的噪音控制。
参考文献
[1] 刘兵.浅谈齿轮噪声产生原因与降噪措施[J].科技创业家,2013(23):137-137.
[2] 严斐,傅戈雁.齿轮精度对噪音的影响和控制[J].内江科技,2012(2):19-19,58.
[3] 崔斌.齿轮传动噪音控制[J].城市建设理论研究(电子版),2013(22).