漸開線齒輪不同形式齒廓偏差對齒輪噪聲的影響

張先杰 楊廣柱

摘 要：改革開放以來尤其在我國加入WTO以后，國家總體經濟水平不斷提高，人民的生活質量也有所改善，同時大部分一線城市居民正追求高質量的生活，這就需要雄厚的物質基礎來滿足人民的生活水平。隨著時代的不斷發(fā)展，我國各方面的發(fā)展都在不斷進步，進入到二十一世紀以后，我國的信息化技術突飛猛進，制造出很多技術領先的產品?？茖W一詞在不同的時代會賦予它不同的含義，從第一次科技革命到第三次科技革命，隨著時代的不斷進步，創(chuàng)新的科學技術也不斷提高，科技作為國家的第一生產力當然很重要。第三次科技革命的到來，使得很多新型技術逐漸的創(chuàng)造發(fā)掘出來，在第三次科技革命大潮下，我國緊跟步伐，不斷的進行學習并且在此基礎上進行創(chuàng)造、創(chuàng)新。目前國內對漸開線齒輪的研究還沒有到了成熟的地步，因此還需要不斷的技術改善，不斷提升其的質量，讓其在更多行業(yè)的生產中進行應用，推動我國的經濟發(fā)展更近一步。

在信息化時代的背景下，國內許多行業(yè)的發(fā)展適應了時代的需求，因此對于機器加工企業(yè)的引導應放在前列，以第三產業(yè)的發(fā)展帶動全國經濟發(fā)展的整體水平。當下機器加工企業(yè)發(fā)展所面臨的內部配置零件問題突出，企業(yè)必須創(chuàng)新發(fā)展，滿足工廠生產的成長需求，包括零件配置和零件研制的發(fā)展等諸多方面，同時國家也應加強關注，積極引進先進的發(fā)展理念來帶動我國機器加工企業(yè)的發(fā)展。近年來，隨著信息化改革的不斷推進，機器加工設備也越來越受到重視。在信息化技術下時代在飛速發(fā)展，機器設備不僅應用在生活中，更在社會發(fā)展中起到舉足輕重的作用。齒輪作為機器中最重要的內部零件之一，齒輪的制造程度影響著機器的運轉，質量高的齒輪在企業(yè)生產應用中發(fā)揮著十分重要的作用。但利用機器加工生產有利也有弊，我們應揚長避短，不斷創(chuàng)新，將更先進的機器設備在生產中應用的優(yōu)勢發(fā)揮到極致。利用機器化生產應當注重技術理論與具體實踐相結合，形式與效果不斷創(chuàng)新。其中最重要的就是在于對機器內部零件的研究與生產，想要真正帶動企業(yè)不斷進行生產，推動國內經濟水平的提高。

一、漸開線齒輪的基本參數

漸開線之所以有這么好的應用，就是因為漸開線的傳動原理，對其原理的研究，是將其應用于很多行業(yè)中的前提也是基礎。漸開線齒輪的基本參數主要有五大類，齒數、模數、壓力角、齒頂高系數、頂隙系數五個。這五個參數是決定漸開線齒輪尺寸等各方面的研制成果，因此在做理論研究時，必須做好對這五個參數的精確運算，使生產出的漸開線齒輪盡量多的適用于行業(yè)生產的需要。通過建立方程，使其運算達到最佳精確的值，并且在不斷的試驗后搖及時更新數據，使數據隨時更新，滿足現今時代的技術要求。

二、漸開線齒輪的失效形式

漸開線齒輪在使用的過程中會產生失效，失效后產生的噪音就會很大，但漸開線齒輪失效后會影響生產發(fā)展的進度，因此必須重視對漸開線齒輪的失效形式進行分析，并且還要做出相應的對策。漸開線齒輪的失效形式主要有（一）.輪齒折斷，由于工廠生產中所應用的機器設備需要長時間不分晝夜的工作，因此對齒輪性能的要求就很高，但目前我國對齒輪研究的技術還未成熟，因此如果在生產過程中發(fā)生折斷現象，這就需要做出相應的對策來解決這一問題，研制人員可以增大齒根的厚度，提高齒面的硬度，從而就可以提高齒輪的抗彎能度，在一定程度上就可以減少折斷現象的發(fā)生；（二）.齒面點蝕，在機器生產過程中受加工產品性能的影響或者是天氣條件的影響，齒輪就會受到一定程度的腐蝕現象，齒輪腐蝕后就會失效，因此其性能就得不到最佳的應用，如果不及時發(fā)現，很有可能會造成生產中機器設備出現故障，相應的措施有提高齒面的硬度，其中最簡便的方式就是提高潤滑油的粘度；（三）.齒面膠合，齒面膠合是由于生產過程中對兩個齒輪過于壓縮，在長時間的磨合后，潤滑油的效果就會逐漸失效，因此兩個齒輪就會合在一起，這就會影響機器的正常運轉，需要做出的改進有提高潤滑油的強度，生產更為高效的潤滑油，增強抗壓能力；（四）.齒面磨損，齒面磨損會導致齒輪失效，其原因是因為長時間的生產，齒輪之間不斷摩擦，齒輪的精確度就會減小，同時齒輪間的間隙也會不斷增大，從而失去其本身的效果。提供的改進方法主要有改開式傳動為閉式傳動；（五）.齒面塑變，齒面塑變是因為機器長時間的工作運轉，或者受某種物體的壓力的影響，齒面塑型發(fā)生了變形。提供的改進方法有提高齒面硬度，采用好的潤滑油等。

三、漸開線齒輪不同形式齒輪廓偏差對齒輪噪聲的影響

在高速傳動系統(tǒng)中，齒廓總偏差作為影響齒輪系統(tǒng)振動和噪聲的重要因素已經引起設計者的重視。對齒輪傳動系統(tǒng)中常見的輪齒不同形式的齒廓（ 正確漸開線、中凸、中凹、正壓力角和負壓力角）偏差對齒輪嚙合噪聲的影響進行系統(tǒng)的試驗研究。試驗結果表明，負壓力角齒麻偏差的齒輪作被動輪時，噪聲最大； 正壓力角齒廓偏差的齒輪噪聲較??；中凹齒廓齒輪噪聲較大；正確漸開線和中凸齒廓齒輪噪聲較低。對5種不同齒廓偏差齒輪的噪聲試驗結果進行分析比較， 建議在不影響重迭系數和傳動精度的前提下，可以對齒輪采取“頂刃修緣” 措施。

（一）.正確漸開線對齒輪噪聲的影響

正確漸開線齒輪是五種不同形式齒輪中的最佳效果，因此對于齒輪噪音的影響最低，在機器進行生產時難免會發(fā)出噪音，因此對于齒輪的輪廓研究就是要保證其在生產過程中發(fā)出的噪音最小，這樣既可以減少對工人的噪音污染同時又可以降低對齒輪的磨損度。

（二）.中凸型偏差對齒輪噪聲的影響

中凸型偏差對于齒輪之間發(fā)出的噪音是較低的，當機器工作時間較長后，齒輪之間的間隙會逐漸變大，而中凸型的齒輪偏差會延遲齒輪失效的周期，因此在一定程度上也會降低生產成本。中凸型齒輪之間的摩擦力度較小，所以產生的噪音就會減少，為生產提供了很大的幫助。

（三）.中凹型偏差對齒輪噪聲的影響

中凹型偏差和中凸型偏差真好相反，因此產生的噪音程度也相反，中凹型偏差對齒輪噪聲的影響較大，隨之產生的噪音就會增大，高噪音的機器生產不僅會影響生產效率，同時還會傷害到工人的身體健康，長時間受噪音的影響就會導致工人聽力的下降。

（四）.正壓力角偏差對齒輪噪聲的影響

正壓力角偏差是是處于這五種偏差產生噪音程度的中間位置，其產生噪音程度不大不小，對機器或者是對工人的危害程度都適中。但是對齒輪的生產要求應該向正確漸開線型齒輪的技術靠近，對齒輪生產的誤差盡量降到最低，即使會產生一定的誤差，也要向中凸型或者正壓力角偏差靠近，使產生的噪音程度降到最低。

（五）.負壓力角偏差對齒輪噪音的影響

負壓力角偏差對齒輪噪音的影響最大，由于其制造結構的不合理，因此其產生的噪音就會最大，因為負壓力角偏差會導致齒輪在轉動時處于被動狀態(tài)，速度提不上來，生產效率就會降低，同時高程度噪音不僅會影響工人的生產心情，還會降低生產工人的聽力，最主要的就是生產效率不能提高，生產成本會增加。

小結：隨著時代的不斷進步，社會生產力成為提高經濟發(fā)展的第一要素，因此不斷的提高社會生產力才能夠帶動我國經濟的不斷發(fā)展。目前在我國生產力發(fā)展主要是依靠機器化設備進行生產，利用機器生產在很大程度上可以提高生產效率，降低人工雇傭的成本。但利用機器化設備進行生產也面臨著很多問題，機器內部零件的合理配置是十分重要的，齒輪是每個機器最小的零件配置，對其的研究必須逐漸重視，不斷創(chuàng)新，采用新型技術研制更加精確的齒輪，只有這樣齒輪間產生的噪音才會降到最低，提高生產效率。

參考文獻：

[1].齒輪結構振動輻射噪聲機理研究邵忍平，孫進才 - 《機械傳動》 - 2001；

[2].改善齒輪噪聲的措施陳建玲 - 《機械傳動》 - 2004；

[3].齒輪嚙合沖擊噪聲的定量預估邵忍平，孫進才，沈允文，... - 《機械科學與技術》 - 2001。