方鑫泉(quán)
(安徽拖拉機廠)
噪聲不僅危害操作工人(rén)的(de)身(shēn)體健康,而且影響機床的加工精度、穩定性(xìng)及使用壽命,從而影響(xiǎng)到產品質量。
1 影響傳(chuán)動係統噪聲的因素
影響組合機床主軸箱傳動係統噪聲的因素是多(duō)方麵的,它不僅取決於齒輪的製造精度、裝配技術和管理水平,還(hái)取決於其它零部件和傳動係統設計(jì)的合理性。而後者是(shì)不可忽梘的重要因(yīn)素。
(1)由於齒輪端麵跳動(dòng)誤差和徑向跳動誤差較大產生(shēng)的齒形幹涉,將影響(xiǎng)齒輪(lún)的正常齧合而導致噪聲(shēng)明顯增大。
(2)當(dāng)齒輪線速度高(gāo)時,齒輪製造誤差對運動平穩性的影響更加明顯,噪(zào)聲必然增大。
(3)主軸箱與動力頭的安裝誤差也會加大噪聲。
(4)齒(chǐ)輪處於升速傳動(dòng)狀態會產生大的噪聲。
(5)軸(zhóu)孔中心(xīn)距誤差影響輪齒的(de)正常齧合會引起較大的噪聲。
2 降低主軸箱齒輪傳動係統噪聲(shēng)應采取的措施
2.1 傳動係統設計
傳動(dòng)係統設計是主軸箱特別是大型標準主軸箱設計中Z關鍵的一環,一般來說,同(tóng)一個主軸(zhóu)箱的傳動係統可以設計(jì)出幾種(zhǒng)方案,因此設計時必須對各種傳動方案進行分析(xī)比較(jiào)從(cóng)中選出Z佳方(fāng)案。傳(chuán)動係統設計的是否合理將直接影響噪音的大小。
通常設計傳動係統的(de)方法是把所有(yǒu)主(zhǔ)軸分成盡(jìn)可能少的若幹組同心圓,然後在各(gè)組(zǔ)同心圓圓心處設置一(yī)根傳動軸來帶動各自一組 的主軸,接著再用盡可能少的傳動軸(zhóu)把各組(zǔ)傳動軸(zhóu)與動力部件驅動軸聯接起來。
設(shè)計時應注意下列問題:
(1)在保證主軸的強度、剛度、轉速和(hé)轉向要求(qiú)的前提下(xià)力求使傳(chuán)動軸和齒輪為Z小。盡量用一根傳動軸帶動多根主軸和傳動軸。
(2)應避免通過主軸帶動主軸。
(3)Z佳(jiā)傳動比為1-1.5。
(4)粗加工主(zhǔ)軸上的齒輪應盡量靠近前支承,其(qí)它軸上的齒(chǐ)輪應盡量靠近各(gè)支承點,以減少軸的扭轉變形,從麵降低噪聲。
(5)剛性鏜削主軸(zhóu)上(shàng)的齒輪的分度圓直徑要盡可(kě)能大於被加工孔的直徑,減輕振動,提(tí)高傳動的平穩性,從而減少噪聲。
(6)根據經驗公(gōng)式,齒(chǐ)輪噪聲與線速度的關係可由下式表示:

式(shì)中(zhōng)
ΔLp——噪聲聲壓級的衰減值
U1——原來的齒輪(lún)線速度
U2——降低後的齒輪線(xiàn)速度
按以上公式,傳動齒輪的(de)線速度降低1/2,噪聲衰減6dBA或更多(duō)些,可以看(kàn)出降低齒輪的線速(sù)度是控製齒輪傳動係統噪聲的Z有效措施。因此,要盡可能避免升速傳動,如(rú)果確實需要升(shēng)速應盡量放在(zài)傳動鏈的Z末一、二級。
(7)在滿足結構強度要求的基礎上,減少每對齒輪副的(de)齒數和(hé),有利於(yú)降低噪聲。
2.2 齒輪箱體設計
對(duì)於主軸箱體設計(jì)一般可參考文獻(xiàn)5號(hào)進行,對於非標主軸箱體設計應考慮下(xià)列因素:
(1)提高主軸箱體的剛性,因為剛性越(yuè)好振動就(jiù)越小,從而噪(zào)聲越小。
(2)適當加大壁(bì)厚能(néng)提高箱體的隔聲(shēng)能力,有(yǒu)利於噪聲的衰(shuāi)減。
(3)對(duì)同軸孔的同(tóng)軸度和平行軸孔的平行度等都應提出嚴格的技術要求。
(4)良好的密封不僅(jǐn)可以防止潤滑油的泄漏(lòu),而且可(kě)以防(fáng)止聲(shēng)音的外(wài)傳。
2.3 齒輪設計
齒輪是傳動(dòng)係統(tǒng)中主要噪聲源,以固有頻率和齧合(hé)頻率傳(chuán)播噪聲。
提高(gāo)齒輪的加工(gōng)精度是降低齒輪噪聲(shēng)的(de)重要手段(duàn)。齒輪的各項誤差以及表(biǎo)麵粗糙度幾乎都對傳動噪聲有(yǒu)重要影響。設計中必須根據傳動係統(tǒng)的需要對齒輪精度提出嚴格要(yào)求。
2.4 軸係設計
軸的剛性與齒輪噪聲有很大關係,若軸係剛性不足將由於(yú)彎曲和扭轉振動使齒輪噪聲明顯增大(dà),所以盡量不采甩懸臂結構,且齒輪應安裝在靠近軸承處。
2.5 潤滑方式
潤滑油具有阻尼作用。一定厚度的油膜可防止齒麵(miàn)直接接觸,使振動得到(dào)衰減。因此,良好的潤(rùn)滑對降低噪(zào)聲是有利的,通(tōng)常主軸箱采用稀油飛濺(jiàn)潤滑。
2.6 軸承選擇
在傳動係統設計中,應根據軸的轉速、受力情況(kuàng)及載荷性(xìng)質合理選用軸(zhóu)承(chéng)的類型。 一般說(shuō)來,經過適當(dāng)預緊的圓錐滾子軸承不僅可以承受較(jiào)大的徑向和軸向負(fù)荷,而且減振效果好,並(bìng)可提高係統剛性。對降低噪聲有利。
5 結束語
以上認識是本人多年在從事組合(hé)機床尤(yóu)其(qí)是主軸箱的(de)設計、製造和使用過程中的一點初步體(tǐ)會,采取這些措施來(lái)降低傳(chuán)動係統的噪聲也是粗淺的,有些觀(guān)點可能不妥,歡迎指正。
參考(kǎo)文獻(xiàn)
[1]機床噪聲試驗與分析.北京機床研(yán)究所.1981.
[2]周風儀.降低銑削頭噪聲的試驗(yàn)與低(dī)噪聲齒(chǐ)輪傳動係(xì)統結構的(de)設計.組合機床與自動化加工技術,1992(3).
[3]大連組合機床研究編.組合機床設計.北京:機械工業出版社,1976.
來源:《組合機床與自動化加工技術》1993年10期