一、噪声源识别与分析
啮合噪声特征:频率为啮合频率及其倍频,幅值与负载和转速相关。齿形误差导致周期性冲击噪声,齿距误差产生调制噪声。
轴承噪声特点:频率与轴承几何尺寸相关,幅值随磨损增加而增大。润滑不良导致金属接触噪声,游隙不当产生冲击噪声。
结构噪声传播:箱体振动辐射噪声,频率为结构固有频率。共振时噪声放大,需进行模态分析避免共振。
二、齿轮设计降噪技术
齿形优化设计:采用修形技术,齿顶修缘量0.01-0.03mm,齿向鼓形量0.005-0.015mm。修形后重合度提高15%-20%,噪声降低3-5dB。
齿轮参数优化:增大重合度至2.0以上,采用斜齿轮螺旋角15°-25°。模数选择避免共振,齿数互为质数减少周期性激励。
材料配对优化:小齿轮硬度比大齿轮高HRC2-3,不同硬度组合减少粘滑噪声。表面粗糙度小齿轮Ra≤0.4μm,大齿轮Ra≤0.8μm。
三、制造工艺控制
精度等级控制:噪声要求≤75dB选用6级精度,≤70dB选用5级精度,≤65dB选用4级精度。齿距累积误差控制在0.01mm以内。
热处理工艺优化:采用可控气氛渗碳,碳浓度梯度平缓。淬火后立即进行-80℃深冷处理,残余奥氏体含量≤10%。减少热处理变形。
表面处理技术:齿面进行超精研磨,粗糙度Ra≤0.2μm。采用喷丸强化提高疲劳强度,喷丸强度0.2-0.3mmA,覆盖率100%。
四、安装与使用维护
安装精度控制:轴线平行度≤0.01mm/m,中心距偏差≤0.02mm。啮合间隙控制在0.05-0.08mm,接触斑点沿齿高≥45%,沿齿长≥60%。
润滑优化措施:选用低噪声齿轮油,粘度等级根据速度选择。设置喷油润滑,喷油压力0.2-0.3MPa,油温控制在40-60℃。
噪声监测管理:设置噪声监测点,正常运行时噪声≤75dB。每月检测一次,建立噪声趋势图。噪声增加3dB需排查原因。