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摘要 在新技术层出不穷的当今时代，现代工业对机械设备向着高效率、高精度、高速度的方向发展，对机械设备的要求也越来越高。另一方面，随着人们观念的不断进步，对人身安全的考虑越来越周全，从环境保护角度来说，机械设备工作时产生的噪音，对环境和人体都会有较大的有害影响。在这种思想的快速普及的情况下，对齿轮噪声指标以及机床的动力指标的要求日益提高，对于车床床头箱来说，齿轮的噪声已经成为设计者和制造者面临的主要问题。
关键词 车头床头箱；齿轮；噪声
中图分类号 X45 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-（2012）092-0146-01
在实现车床噪声最低化的技术革新中，降低车窗床头箱的噪声被放在了首要的位置，而床头箱的噪声主要来自于齿轮。从机床床头箱的工作原理来说，齿轮的转动，带动整个车窗床头箱的运转。
1 对床头箱齿轮噪声的研究
在对床头箱齿轮装配完成后，一般会有试车实验，在试验中可以清楚的分别齿轮发出的噪声的高低程度，也就是说，不可能完全消除声音，因为在齿轮工作的过程中，齿轮自身会辐射声波，引起齿轮箱的震动，进而传播到空气中，因此，我们能做的只能是尽量的减少噪音，而不是消灭。对于齿轮噪声的研究要从其内容开始，也就是其频率的构成，齿轮在啮合传动的过程中，齿轮的每个齿之间会无法避免的出现碰撞，随着齿轮不停的运转，就会有连续的碰撞，齿轮的啮合频率就是指每分钟这种撞击的次数。从上可以看出，齿轮的啮合以及啮合的频率都会对齿轮固有的频率产生影响。多数情况下，齿轮的噪声频率与主轴的 频率差不多或者同样时，由于共振的原理，就会有较大的噪音产生。
就齿轮自身来说，齿轮的接触面的粗糙程度、齿轮的误差（包括齿距误差、齿形误差）。一般来说，齿轮接触在齿顶或着齿根的部位，如果接触过硬，齿轮的噪声会相当明显，甚至出现尖锐的噪音。在粗糙程度方面，各种各样的工艺会带来不同程度的噪音，单单就噪音来说，磨齿更胜一筹。对于，齿距误差和齿形误差，正如人们所认为的，在齿轮转动工作时，齿轮的精度也就是较少误差的能力对噪声的产生具有重要的控制作用，具体来说，较大的齿形误差与齿距误差在齿轮转动的过程中，由于齿形不对称以及周期与震动的误差，对整个车床的传动稳定性产生一定的影响，相应的，会带来较大的噪声。齿与齿之间的侧隙又是影响齿轮噪声的又一主要因素，过小的侧隙，会因为齿与齿之间太紧，而倍数扩大齿轮的噪音，相反的，过大的侧隙，会产生齿轮之间的相互碰撞，同样也会出现较大的噪声。此外，在齿轮高速运转时，载荷量的多少也会对齿轮噪声产生一定的影响，具体来说，高速运转形成高速气流，形成冲击波，产生较大的噪音。
2 对车窗床头箱齿轮噪声的改进
2.1 从模数、压力角、齿宽、齿形等具体角度分析
齿轮设计在很大程度上有主要的参数也就是模数来决定，齿轮的承载能力是由齿轮的尺寸也就是模数的大小来确定，从减小噪音的角度来说，模数越大，噪音越小，但是模数在实际中也会受到其他方面因素的影响。较大的压力角会增加齿轮在不断转的工作时的接触与弯曲程度，也就是说增加压力角会产生更好的效果，但是压力角却不是可以无限制随意增加的，对压力角的确定，要兼顾噪声与强度两方面的要求。齿轮运转时产生的弯曲变形与齿轮的宽度有很大的关系，一般来说，两者成反比，也就是说，齿轮噪声的减小可以通过增加齿轮的强度，也就是加大齿轮的宽度。在增加齿轮宽度的时候还应注意，增加的只是齿轮自身的宽度，而不是与齿部一起增加。齿形误差主要是在系统操作的实际过程中产生的，通过提高齿轮的加工精度可以减小齿形误差。较小的齿轮误差可以有效的减少在齿轮转动时产生的冲击，也就降低了齿轮噪声。
2.2 从齿轮的加工过程分析
在齿轮的实际加工过程中，不断实现齿轮加工技术的革新，完善加工工艺，提高齿轮加工精度，减少由于齿轮转动而产生的齿轮震动，保证齿轮即使再告诉运作的情况下也能传动平稳，有较小的噪声。在设计时，对孔中心距及平行度误差的合理设置，在一定程度上，对机床的装配精度有很大程度上的改善，齿面也会得到一定的改善。在实际加工过程中，齿轮的啮合过程进行时，齿根和齿顶承受的压力很容易是齿轮由于受力的不均匀而不能灵活的运转，在啮合是，出现尖锐的噪声。针对这一问题，齿形修缘这一技术应运而生，在修缘的时候，程度应该适中，切实避免因为过大的修缘，而是齿形的有效程度减少的现象（如图所示）。箱体孔系是以前应用最广泛的加工方法，就目前的新要求与新技术来说，这种加工方法已经不再能够满足企业发展的要求，取而代之的是加工中心的加工，新的方法的产生与迅速应用极大的太高了加工精度。
2.3 从齿轮的加工精度分析
具体到齿轮自身的影响因素主要是指，齿轮的基节误差、以及啮合程度，另外侧隙、润滑等细节问题也对齿轮的精度有细微的影响。齿轮在运转中产生震动的主要原因就是基节误差的问题，在低速运转时，较小的基节误差不会对机床有很大的影响，也不会产生很大的噪音，但是在高速运转的情况下，会对齿轮的啮合产生重要的影响。从这个角度来说，减少基节误差，提高齿轮生产的精确度对与减小噪声有很大的作用。对于啮合指数，前面已经说过，啮合系数越大，噪声越低，但是啮合系数的选择不许与实际相结合，而不是一味的越大越好。另外，转速也是影響齿轮噪音的因素，往往是高速运转的时候，齿轮噪音也会成倍的加大，因此，在不影响生产的前提下，降低转速也是一个降低噪音的方法之一。对于侧隙，前面已经解释。润滑的作用大家一定都非常清楚，缓解齿轮之间的摩擦，减少直接接触的面积，避免因此轮相互摩擦而引起的噪音。
在车床床头箱的噪声研究中，根据其构造及运作原理，将床头箱齿轮的噪声作为重点研究和分析对象，针对齿轮运转中出现的噪音过大的问题，从具体的生产细节分析，并且提出了合理有效的建议，对床头箱齿轮的噪音有一定的改善效果。但是，对车床床头箱齿轮噪音的研究与改进还没有结束，还处在不断完善，不断进步的过程之中。这必须要经过大量、长期的工作与研究，在提高齿轮的生产精度方面还需要更进一步发达的科技与理念，在齿轮结构对噪声的影响方面也需要进一步的分析、探索和
研究。
参考文献
[1]何韫如，宋福堂.齿轮与齿轮箔振动噪声机理分析及控裁[J].2008.
[2]王默玲.机械噪声及降低噪声的途径[J].天津大学学报，2009，28（3）：333-337.
关键词 车头床头箱；齿轮；噪声
中图分类号 X45 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-（2012）092-0146-01
在实现车床噪声最低化的技术革新中，降低车窗床头箱的噪声被放在了首要的位置，而床头箱的噪声主要来自于齿轮。从机床床头箱的工作原理来说，齿轮的转动，带动整个车窗床头箱的运转。
1 对床头箱齿轮噪声的研究
在对床头箱齿轮装配完成后，一般会有试车实验，在试验中可以清楚的分别齿轮发出的噪声的高低程度，也就是说，不可能完全消除声音，因为在齿轮工作的过程中，齿轮自身会辐射声波，引起齿轮箱的震动，进而传播到空气中，因此，我们能做的只能是尽量的减少噪音，而不是消灭。对于齿轮噪声的研究要从其内容开始，也就是其频率的构成，齿轮在啮合传动的过程中，齿轮的每个齿之间会无法避免的出现碰撞，随着齿轮不停的运转，就会有连续的碰撞，齿轮的啮合频率就是指每分钟这种撞击的次数。从上可以看出，齿轮的啮合以及啮合的频率都会对齿轮固有的频率产生影响。多数情况下，齿轮的噪声频率与主轴的 频率差不多或者同样时，由于共振的原理，就会有较大的噪音产生。
就齿轮自身来说，齿轮的接触面的粗糙程度、齿轮的误差（包括齿距误差、齿形误差）。一般来说，齿轮接触在齿顶或着齿根的部位，如果接触过硬，齿轮的噪声会相当明显，甚至出现尖锐的噪音。在粗糙程度方面，各种各样的工艺会带来不同程度的噪音，单单就噪音来说，磨齿更胜一筹。对于，齿距误差和齿形误差，正如人们所认为的，在齿轮转动工作时，齿轮的精度也就是较少误差的能力对噪声的产生具有重要的控制作用，具体来说，较大的齿形误差与齿距误差在齿轮转动的过程中，由于齿形不对称以及周期与震动的误差，对整个车床的传动稳定性产生一定的影响，相应的，会带来较大的噪声。齿与齿之间的侧隙又是影响齿轮噪声的又一主要因素，过小的侧隙，会因为齿与齿之间太紧，而倍数扩大齿轮的噪音，相反的，过大的侧隙，会产生齿轮之间的相互碰撞，同样也会出现较大的噪声。此外，在齿轮高速运转时，载荷量的多少也会对齿轮噪声产生一定的影响，具体来说，高速运转形成高速气流，形成冲击波，产生较大的噪音。
2 对车窗床头箱齿轮噪声的改进
2.1 从模数、压力角、齿宽、齿形等具体角度分析
齿轮设计在很大程度上有主要的参数也就是模数来决定，齿轮的承载能力是由齿轮的尺寸也就是模数的大小来确定，从减小噪音的角度来说，模数越大，噪音越小，但是模数在实际中也会受到其他方面因素的影响。较大的压力角会增加齿轮在不断转的工作时的接触与弯曲程度，也就是说增加压力角会产生更好的效果，但是压力角却不是可以无限制随意增加的，对压力角的确定，要兼顾噪声与强度两方面的要求。齿轮运转时产生的弯曲变形与齿轮的宽度有很大的关系，一般来说，两者成反比，也就是说，齿轮噪声的减小可以通过增加齿轮的强度，也就是加大齿轮的宽度。在增加齿轮宽度的时候还应注意，增加的只是齿轮自身的宽度，而不是与齿部一起增加。齿形误差主要是在系统操作的实际过程中产生的，通过提高齿轮的加工精度可以减小齿形误差。较小的齿轮误差可以有效的减少在齿轮转动时产生的冲击，也就降低了齿轮噪声。
2.2 从齿轮的加工过程分析
在齿轮的实际加工过程中，不断实现齿轮加工技术的革新，完善加工工艺，提高齿轮加工精度，减少由于齿轮转动而产生的齿轮震动，保证齿轮即使再告诉运作的情况下也能传动平稳，有较小的噪声。在设计时，对孔中心距及平行度误差的合理设置，在一定程度上，对机床的装配精度有很大程度上的改善，齿面也会得到一定的改善。在实际加工过程中，齿轮的啮合过程进行时，齿根和齿顶承受的压力很容易是齿轮由于受力的不均匀而不能灵活的运转，在啮合是，出现尖锐的噪声。针对这一问题，齿形修缘这一技术应运而生，在修缘的时候，程度应该适中，切实避免因为过大的修缘，而是齿形的有效程度减少的现象（如图所示）。箱体孔系是以前应用最广泛的加工方法，就目前的新要求与新技术来说，这种加工方法已经不再能够满足企业发展的要求，取而代之的是加工中心的加工，新的方法的产生与迅速应用极大的太高了加工精度。
2.3 从齿轮的加工精度分析
具体到齿轮自身的影响因素主要是指，齿轮的基节误差、以及啮合程度，另外侧隙、润滑等细节问题也对齿轮的精度有细微的影响。齿轮在运转中产生震动的主要原因就是基节误差的问题，在低速运转时，较小的基节误差不会对机床有很大的影响，也不会产生很大的噪音，但是在高速运转的情况下，会对齿轮的啮合产生重要的影响。从这个角度来说，减少基节误差，提高齿轮生产的精确度对与减小噪声有很大的作用。对于啮合指数，前面已经说过，啮合系数越大，噪声越低，但是啮合系数的选择不许与实际相结合，而不是一味的越大越好。另外，转速也是影響齿轮噪音的因素，往往是高速运转的时候，齿轮噪音也会成倍的加大，因此，在不影响生产的前提下，降低转速也是一个降低噪音的方法之一。对于侧隙，前面已经解释。润滑的作用大家一定都非常清楚，缓解齿轮之间的摩擦，减少直接接触的面积，避免因此轮相互摩擦而引起的噪音。
在车床床头箱的噪声研究中，根据其构造及运作原理，将床头箱齿轮的噪声作为重点研究和分析对象，针对齿轮运转中出现的噪音过大的问题，从具体的生产细节分析，并且提出了合理有效的建议，对床头箱齿轮的噪音有一定的改善效果。但是，对车床床头箱齿轮噪音的研究与改进还没有结束，还处在不断完善，不断进步的过程之中。这必须要经过大量、长期的工作与研究，在提高齿轮的生产精度方面还需要更进一步发达的科技与理念，在齿轮结构对噪声的影响方面也需要进一步的分析、探索和
研究。
参考文献
[1]何韫如，宋福堂.齿轮与齿轮箔振动噪声机理分析及控裁[J].2008.
[2]王默玲.机械噪声及降低噪声的途径[J].天津大学学报，2009，28（3）：333-337.