上篇《臥式數(shù)控銑床軸承噪聲分析及控制》已經(jīng)為大家介紹了軸承噪聲及如何控制，本文為大家講解下臥式數(shù)控銑床的齒輪噪聲形成原因及如何控制。
數(shù)控銑床的主傳動(dòng)系統(tǒng)主要是靠齒輪來完成變速和傳動(dòng)的因此，齒輪的嚙合傳動(dòng)是主要噪聲源之一。
機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)中齒輪在運(yùn)轉(zhuǎn)中產(chǎn)生的噪聲主要有：
a.齒輪在嚙合中，齒與齒之間出現(xiàn)連續(xù)沖擊而使齒輪在嚙合頻率下產(chǎn)生受迫振動(dòng)并帶來沖擊噪聲。
b.因齒輪受到外界激振力的作用而產(chǎn)生齒輪固有頻率的瞬態(tài)自由振動(dòng)并帶來噪聲。
c.因齒與齒之間的摩擦導(dǎo)致齒輪產(chǎn)生的自激振動(dòng)并帶來摩擦噪聲。如果齒面凸凹不平，會(huì)引起快速周期性的沖擊噪聲。
d.因齒輪與傳動(dòng)軸及軸承的裝配出現(xiàn)偏心而引起旋轉(zhuǎn)不平衡慣性力，由此產(chǎn)生了與轉(zhuǎn)速相一致的低頻振動(dòng)。隨著軸的旋轉(zhuǎn)，每轉(zhuǎn)一次發(fā)出一次共鳴噪聲。
由于齒輪噪聲的產(chǎn)生是多因素引起的，其中有些因素是齒輪設(shè)計(jì)參數(shù)決定的針對(duì)故障銑床出現(xiàn)的主軸運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)齒輪噪聲的特點(diǎn)，在不改變?cè)O(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，在原有齒輪上進(jìn)行修理和改進(jìn)，以減少噪聲。
(1)齒頂修緣。由于齒形誤差和齒距的影響，在輪齒承載產(chǎn)生了彈性變形后，造成齒輪嚙合時(shí)瞬時(shí)頂撞和沖擊。因此，為了減少齒輪在嚙合時(shí)由于齒頂凹凸而造成的嚙合沖擊，可進(jìn)行齒頂修緣。齒頂修緣的目的是校正齒的彎曲變形和補(bǔ)償齒輪誤差，從而降低齒輪噪聲。修緣量取決于齒距誤差和承載后齒輪的彎曲變形量，以及彎曲方向等。修緣時(shí)主要針對(duì)該機(jī)床嚙合頻率最高的那幾對(duì)齒輪和這些齒輪在模數(shù)為3、4、5mm時(shí)所采取的不同修緣量。
在修緣時(shí)一定要注意修緣量的控制，并采取重復(fù)試驗(yàn)的方法，以免修緣量過大而破壞有效的工作齒廓，或修緣量過小起不到修緣的作用齒形修緣時(shí)，可根據(jù)這幾對(duì)齒輪的具體情況只修齒頂或只修齒根，只有在單獨(dú)修齒頂或修齒根達(dá)不到良好效果時(shí)，齒頂和齒根才共同修修緣量的徑向和軸向值可分配給一個(gè)齒輪，也可根據(jù)情況分配給兩個(gè)齒輪。
(2)控制齒形誤差。齒形誤差是由多種因素造成的，觀察故障銑床傳動(dòng)系統(tǒng)中的齒輪，發(fā)現(xiàn)齒形誤差主要是在加工過程中出現(xiàn)的，其次是因長(zhǎng)期運(yùn)行條件不好所致。齒形誤差在齒輪嚙合時(shí)出現(xiàn)的噪聲比較常見。一般情況下，齒形誤差越大出現(xiàn)的噪聲也就越大。對(duì)于中凹齒形，輪齒在一次嚙合中受到兩次沖擊，噪聲很大，并且齒形越凹噪聲就越大。因此將齒輪輪齒修形，使之適當(dāng)呈中凸形，以達(dá)到降低噪聲的目的。
(3)注意潤(rùn)滑油對(duì)控制噪聲的作用。潤(rùn)滑油在潤(rùn)滑和冷卻的同時(shí)，還起一定的阻尼作用，噪聲隨油量和黏度的增加而變小。若能在齒面上維持一定的油膜厚度，就能防止嚙合齒面直接接觸，可衰減振動(dòng)能量，從而降低噪聲，所以用黏度大的油對(duì)減少噪聲有利。該故障銑床的主傳動(dòng)系統(tǒng)采用的是飛濺潤(rùn)滑，而飛濺潤(rùn)滑會(huì)增加油的擾動(dòng)噪聲。實(shí)際仁齒輪潤(rùn)滑需油量很少，其主要目的是為了形成壓力油膜，以利于潤(rùn)滑。
實(shí)驗(yàn)證明，齒輪潤(rùn)滑以嚙入側(cè)給油最佳。這樣，既起到了冷卻作用，又在進(jìn)入嚙合區(qū)前，在齒面上形成了油膜。如果能控制濺起的油少量進(jìn)入嚙合區(qū)，降噪效果更佳。據(jù)此，將各個(gè)油管重新布置，使?jié)櫥桶蠢硐霠顟B(tài)濺入每對(duì)齒輪，以控制由于潤(rùn)滑不利而產(chǎn)生的噪聲。
(4)控制嚙合齒輪中心距的改變。嚙合齒輪實(shí)際中心距的變化將引起壓力角的改變，如果嚙合齒輪的中心距出現(xiàn)周期性變化，那么也將使壓力角發(fā)生周期性變化，噪聲也會(huì)周期性增大。對(duì)嚙合中心距的分析表明，當(dāng)中心距偏大時(shí)噪聲影響并不明顯，而中心距偏小時(shí)噪聲就明顯增大在控制嚙合齒輪的中心距時(shí)，對(duì)齒輪的外徑、傳動(dòng)軸的變形、傳動(dòng)軸與齒輪和軸承的配合都應(yīng)控制在理想狀態(tài)。這樣可盡可能消除由于嚙合中心距的改變而出現(xiàn)的噪聲。
通過以上的介紹，希望可以為用戶控制數(shù)控銑床的噪聲提供一些幫助。
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