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齿轮几何参数

网站:admin 编辑:峰茂厂家 发布日期: 2022.09.08 17:30
  1、模数
  当传递较大载荷时,由于轮齿啮合的动态激励主要是轮齿的弯曲变形引起的,而轮齿的弯曲刚度又与模数成正比,因此增大模数可减小轮齿的动态激励,从而降低噪声。 但是在传递载荷较小或空载时,情况就有所不同了。此时轮齿误差的影响会远大于轮齿变形,我们就应从齿乾加工误差的角度来考虑模数大小对噪声的影响.例如,齿距误差△P可按下式求得:
  △P=C1 +C2M+C3       (1)
  式中
  do——齿轮节圆直径
  M ——模数
  C1、C2、C3——有关常数算
  而齿形误差△f则可由下式计:
  △f=C4M+C5        (2)
  式中C4,C5为有关常数。
  由(1)(2)两式可以看出,上述两项误差直接与模数有关,并且模数大,齿形误差大.噪声也大。因此,在传递载荷较小或空载时,在齿轮强度允许的情况下,应尽可能取小模数。
  2、齿数
  若模数不变,改变齿数则齿轮直径和齿轮表面积也随着改变。这样,由于齿轮噪声辐射面积的改变引起了噪声的变化。 一般说来,噪声的大小主要不决定于振源的能量而决定于噪声的辐射面积。按声学原理,若把齿轮作为圆板,它向空中辐射的声功率WR,可按下式计算:
  图片   (3)
  式中: F——按正弦规律变化的激振力的有效值R——圆板直径
  o --面密度
  p——空气密度
  ω——角频率
  C——常数
  由(3)式可知,随着圆板直径的增大,噪声将急剧增加。因此,设计齿轮时,应尽可能减小齿轮直径。 此外,由式(1),(2)可以看出,齿距误差与齿轮直径有关,而齿形误差与直径无关,因此减小直径不会增加达到齿轮加工精度的难度。
  3、齿宽
  齿宽变化引起噪声改变的原因在于能量衰减的不同。因此齿宽大的齿轮衰减性能好,从而噪声也低。
  4、重合度
  增大重合度可以减小齿轮传动的噪声。 首先,增大重合度可以减小单对轮齿的负荷。从而可以减小啮入和啮出的负荷冲击,降低齿轮噪声。其次,随着接触齿对的增加,单对轮齿的传动误差被均化,从而减小了轮齿的动态激励。此外,几乎所有的对齿轮噪声有影响的轮齿参数,实际上都是由于他们对重合度的影响而起作用的。例如,对于重合度为1—3的圆柱齿轮,降低齿轮的压力角,减小模数,使齿顶高有较小的增加,均是由于增大了重合度而使齿轮噪声降低的。当然,压力角减小,增加了轮齿的柔性,也降低了动态激励,从而有利于噪声的降低。
  5、螺旋角
  由于斜齿轮是从齿的一端逐渐进入啮合,因此啮合冲击小,噪声低。一般说来,随着螺旋角的增大,重合度增大,噪声降低。但是,当螺旋角较大时其降噪效果较螺旋角较小时要差。这是因为螺旋角大时,加工、安装困难,影响了实际的重合度。
  6、齿的修形、整形和变位
  在齿轮的实际工作状态下,由于轮齿、传动轴和箱体的变形会使轮齿在啮入和啮出时产生干涉和冲击,引起强烈的振动和噪声.为此,可采用进行修形、整形和变位的方式对啮合变形进行补偿达到降低振动和噪声的目的。
 

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