降低變速箱噪聲的措施

■齊重數(shù)控裝備股份有限公司 （黑龍江齊齊哈爾 161005）

郭玉英 王祎凱 黃 鵬

國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)已把機(jī)床噪聲列為機(jī)床質(zhì)量劃分等級的重要項目，并對機(jī)床重量小于10t的機(jī)床噪聲合格品的要求由原85dB降至83dB。而機(jī)床的噪聲大小主要取決于主傳動鏈。因此，在變速箱設(shè)計時，應(yīng)充分注意降低變速箱噪聲問題。筆者經(jīng)過在工廠多年實(shí)踐，總結(jié)下列措施是行之成效的。

1. 合理擬定主傳動鏈

在擬定主傳動鏈時，應(yīng)盡量不采用升速傳動副，若需要也應(yīng)選用較小的升速傳動比。升速傳動副在一般情況下會提高傳動噪聲，否則通常采取提高升速傳動副的齒輪精度等級才能滿足要求。

2. 合理地選取高速傳動鏈的齒輪精度等級

一般情況下，傳動鏈中齒輪精度等級主要依據(jù)齒輪的線速度大小來確定。經(jīng)驗證明，在正常的條件下，齒輪精度等級越高則傳動副的噪聲越低。目前國外機(jī)床主傳動鏈齒輪精度等級多選用6-5-5。立式車床的主傳動鏈齒輪精度曾全部選定7-7-6，后將高速傳動鏈的齒輪精度等級提高為7-6-6，對降低噪聲是有效果的。

3. 變速箱設(shè)計要點(diǎn)

（1）零件或組件的靜、動平衡問題。主傳動鏈中零件或組件在運(yùn)轉(zhuǎn)中，由于出現(xiàn)不平衡問題必然增加傳動噪聲。因此，在變速箱零件設(shè)計時，要保證尺寸對稱或重量均勻，如果不能保證此項要求時，如鑄件皮帶輪、齒輪有孔等，應(yīng)提出靜、動平衡技術(shù)要求，至少要靜平衡技術(shù)要求。如果能對組件進(jìn)行動平衡，效果更好。

（2）懸伸皮帶輪結(jié)構(gòu)要采用卸荷結(jié)構(gòu)。

（3）對伸出傳動軸結(jié)構(gòu)要保證裝配后傳動軸組件運(yùn)轉(zhuǎn)輕松、平穩(wěn)和無振動，如附圖所示的軸Ⅵ。

對附圖所示軸Ⅵ結(jié)構(gòu)，首先要使有關(guān)零件保證三支撐點(diǎn)達(dá)到同軸度要求，又要使伸出套筒固定變速箱體后不破壞三支撐點(diǎn)同軸度要求。我工廠在實(shí)踐中曾出現(xiàn)過，當(dāng)變速箱達(dá)不到要求時，將軸Ⅵ伸出套筒與變速箱體固定螺釘稍有松動，傳動噪聲有較大的降低，說明了伸出套筒與箱體裝配質(zhì)量沒有達(dá)到要求，或者說有關(guān)零件加工精度沒有達(dá)到要求，而在裝配時又沒有采取必要措施所致。

傳動軸結(jié)構(gòu)圖

（4）傳動軸上無滑移齒輪和多聯(lián)組裝滑移齒輪的軸向固定要留有需要的間隙（如0.1mm），即不要牢固。

我工廠為降低C5112E變速箱的噪聲，在瑞士馬克磨齒機(jī)加工兩臺套達(dá)到6-5-5精度的齒輪，將兩臺中精度最好的齒輪裝配一臺變速箱，余下齒輪裝配另一臺變速箱，在測定變速箱傳動噪聲時，出現(xiàn)了齒輪精度最好一組變速箱噪聲高于另一臺變速箱。在追查產(chǎn)生原因時發(fā)現(xiàn)，傳動軸上齒輪嚙合點(diǎn)沒有規(guī)律，后來將該傳動軸留有1mm間隙，齒輪傳動正常，噪聲下降。這是由于齒輪用于軸向固定的端面跳動誤差較大，當(dāng)軸向緊固時，由于齒輪與軸花鍵配合也有問題，齒輪的齒面與軸線產(chǎn)生新的平行度誤差所造成的結(jié)果。

（5）選定合理的齒寬。這里所提出的問題是指由于傳動結(jié)構(gòu)需要，齒輪的寬度超過一對傳動齒輪的要求而需要較大的齒寬，如附圖所示軸Ⅵ上右邊齒輪齒寬較大，由于齒寬過大致使齒向誤差較大，影響傳動副的接觸質(zhì)量，而增加傳動噪聲。后來將一個長齒輪改為兩個齒寬正常的齒輪，傳動噪聲有所下降。同時還改善了工藝性。

（6）不要選用鋼保持架的軸承，實(shí)踐說明選用銅或塑料保持架的軸承對降低變速箱噪聲有效果。

（7）要保證齒輪傳動副有充分的潤滑。

[1] 汪星橋. 機(jī)床設(shè)計手冊第三冊[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1986：1172-1185.

[2] 畢承恩. 現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床（下）[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1991：30-39.

[3] 機(jī)械設(shè)計手冊編委會. 機(jī)械設(shè)計手冊（第5卷）[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.