回轉減速機噪聲問題分析

黃洪波， 劉小龍

（江西特種電機股份有限公司機械分公司，江西宜春336000）

0 引言

塔機用回轉減速機一般為三級齒輪傳動，如圖1所示的回轉減速機（以下簡稱減速機）是其中的一種，該減速機第一級為平行軸齒輪傳動，第二、第三級為行星齒輪傳動。這種減速機在出廠檢驗時出現噪聲不合格問題，影響減速機的交驗。

圖1 減速機外形圖

1 噪聲問題簡述

本文分析的減速機噪聲不合格問題是指減速機在運行過程中，出現的噪聲超限值，有雜音、有異響及有振動等。

2 減速機上下蓋組合結構及車用夾具

減速機上下蓋組合見圖2，它由上蓋和下蓋組成，兩者用螺栓聯接，并用定位銷定位，以保證在拆卸后重裝時能復位。上下蓋組合只須加工φ52H7軸承孔及上蓋上端面。上下蓋組合組裝前，下蓋除φ52H7軸承孔外都已加工好，上蓋除φ52H7軸承孔及上端面外都已加工好。上下蓋組合加工是在普通車床上加工，須使用專用車削夾具（見圖3）。定位芯軸用螺栓聯接到夾具底座上，且伸入到上下蓋組合的φ80H7軸承孔中。夾具底座用螺栓和定位銷固定到車床花盤上，為了車削加工時平衡，車床花盤上裝有配重塊，車床花盤為車床自帶的。加工上下蓋組合時，先將連接盤與上下蓋組合下部聯接，然后將上下蓋組合與連接盤一起用螺栓固定到夾具底座上。

圖2 上下蓋組合圖

3 噪聲問題分析

經過多次反復試驗和分析，我們發現噪聲主要來自減速機的第一級平行軸齒輪傳動，即小齒輪軸與大齒輪之間的傳動，該級齒輪裝在上下蓋組合里，見圖1。我們認為產生噪聲的原因是該級齒輪傳動的中心距不準確和該級兩傳動軸平行度誤差較大。

3.1 中心距不準確

圖4（a）為夾具底座圖，圖4（b）為定位芯軸在夾具底座上的位置圖。上下蓋組合裝上連接盤后安裝到車用夾具上，如圖4（b）所示，定位芯軸有 A、B、C、D4 個位置（可以轉動夾具底座來得到這4個位置），一般情況下，都是在A位置上裝上下蓋組合，該位置裝配方便。上下蓋組合軸承孔尺寸為φ80H7（+0.0350），取其中間值為80+0.0175；與其配合的定位芯軸尺寸為φ80-0.060-0.065，取最大值為80-0.06。因此實際中心距比理論中心距大［0.0175-（-0.06）］/2≈0.04 mm，同理可得，當定位芯軸在C位置時實際中心距比理論中心距小0.04 mm；此外，當定位芯軸在B、D位置時，由于上下蓋組合的重力作用，定位芯軸往下偏0.04mm，如圖4（c）所示，那么實際中心距為=113mm，因此定位芯軸在B、D位置時實際中心距更精確。但因定位芯軸在B、C、D位置不便安裝上下蓋組合，所以只好在A位置安裝上下蓋組合。從圖2知，圖紙要求的中心距為113±0.0135，因此實際中心距超出理論中心距上限0.026mm。

圖3 上下蓋組合車用夾具圖

3.2 兩傳動軸平行度誤差較大

定位芯軸定位長度短，只伸入下蓋φ80H7軸承孔，沒有伸入上蓋φ80H7軸承孔中，如圖3（a）所示。圖3（c）為定位芯軸的簡化示意圖，也是文獻［1］的附錄B中垂直度主參數L圖例。我們知道當垂直度公差值t一定時，主參數L（也就是定位芯軸長度）越長則垂直度精度越高，反之則垂直度精度越低。此前車削夾具定位芯軸的主參數L=94 mm，其定位長度較短，導致定位芯軸垂直度精度較低，使得定位芯軸與φ80H7軸承孔同軸度誤差較大，即兩者存在一定角度；由于車削夾具是以定位芯軸定位的，φ52H7軸承孔與定位芯軸是平行的，而定位芯軸與φ80H7軸承孔同軸度誤差較大，所以φ52H7軸承孔與φ80H7軸承孔平行度誤差較大，即第一級齒輪兩傳動軸平行度誤差較大。此外由于車削夾具定位芯軸短，車削小齒輪軸軸承孔不穩，影響小齒輪軸軸承孔的精度。

圖4 夾具底座及定位芯軸位置圖

4 采取的措施

1）對中心距不準確問題采取的措施。針對實際中心距不準確問題，我們在設計加工車削夾具時有意縮小車削夾具的中心距，如上所說，齒輪傳動中心距偏大0.04 mm，我們就把車削夾具中心距縮小0.04 mm，因此加工出來的上下蓋組合中心距就比較準確了。

2）對兩傳動軸平行度誤差較大的問題。我們加長車用夾具定位芯軸，使其伸入到上蓋φ80H7軸承孔中，如圖3（b）所示，提高定位芯軸垂直度精度，從而提高定位芯軸與φ80H7軸承孔的同軸度，進而保證φ52H7軸承孔與φ80H7軸承孔的平行度，即第一級齒輪兩傳動軸的平行度；這樣還有一個優點就是車削小齒輪軸軸承孔比較穩，提高了小齒輪軸軸承孔的精度。

5 結語

通過采用上述措施,同時保證其它零件尺寸,特別是第一級齒輪的齒形齒向公差,第一批裝配出來的12臺減速機一次裝機合格率達到100%,這是以前從未有過的。上述措施對解決減速機的噪聲問題是行之有效、切實可行的。

［1］ 全國形狀和位置公差標準化技術委員會.GB/T1184-1996 形狀和位置公差未注公差值［S］.北京：中國標準出版社，1996.