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设计原因及对策
1.日本RV减速机内部齿轮精度等级设计日本RV减速机时设计者往往从经济因素考虑尽可能比较经济的确定齿轮精度等级忽略精度等级是齿轮产生噪声与侧隙的标记。美国齿轮制造协会曾通过大量的齿轮研究确定高精度等级齿轮比低精度等级齿轮产生的噪声要小的多。因此在条件允许的情况下应尽可能提高齿轮的精度等级既能减少传动误差又可减小噪声。
2.日本RV减速机内部齿轮宽度在日本RV减速机传动空间允许时增加齿轮宽度可以减少恒定扭矩下的单位负荷。降低轮齿挠曲减少噪声激励从而降低传动噪声。德国H奥帕兹的研究表明扭矩恒定时小齿宽比大齿宽噪声曲线梯度高。同时增长齿轮宽度还能加大齿轮的承载能力提高日本RV减速机的承载力矩。
3.日本RV减速机内部齿轮的齿距和压力角小齿距能保证有较多的轮齿同时接触齿轮重叠增多减少单个齿轮挠曲降低传动噪声提高传动精度。较小的压力角由于齿轮接触角和横向重叠比都比较大因此运转噪声小、精度高。
4.日本RV减速机内部齿轮变位系数选择正确合理选择变位系数不但可以凑合中心距避免齿轮根切保证满足同心条件改善齿轮的传动性能和提高其承载能力及提高齿轮的使用寿命还可以有效控制侧隙、温升与噪声。在闭式齿轮传动中对与硬齿面硬度350HBS的齿轮其主要失效形式是齿根疲劳折断这种齿轮传动设计一般是按弯曲疲劳强度来进行的在选择变位系数时应保证使相啮合的轮齿具有相等的弯曲强度。对与软齿面硬度350HBS的齿轮其主要失效形式是疲劳点蚀这种齿轮传动设计一般是按接触疲劳强度来进行的在选择变位系数时应保证使尽可能大的接触疲劳强度与疲劳寿命。
合理选择变位系数的限制条件有:
①保证被切齿轮不发生根切
②保证齿轮传动的平稳性重合度必须大于1一般要求大于1.2
③保证齿顶有一定厚度
④一对齿轮啮合传动时如果一轮齿顶的渐开线与另一轮齿根的过渡曲线接触由于过渡曲线不是渐开线故两齿廓在接触点的公法线不能通过固定的节点因而引起传动比的变化还可能使两轮卡住不动这种过渡曲线干涉在选择变位系数时必须避免。
5.日本RV减速机内部齿轮齿形修整修缘和修根和齿顶倒角将齿顶的齿形切削成比正确的渐开曲线略呈凸形。当齿轮齿面受外力产生变形时可以避免对与之啮合的齿轮产生干涉并且可以降低噪音延长齿轮寿命。要注意不能修整过量过量修整等于增加了齿形误差将对啮合产生不良影响。
6.齿轮声辐射特征分析在选择用不同结构形式的齿轮时对其特定结构建立声辐射模型进行动力学分析对齿轮传动系统噪声进行预先评估。以便根据使用者的不同要求使用场所是否无人操作是否在城区内地上、地下建筑物有无特定要求是否有噪声防护或无其他特定要求去满足。
7.日本RV减速机动力源运转速度根据在不同转速条件下对日本RV减速机的试验表明随着日本RV减速机输入转速的增加噪声也将增大。
8.日本RV减速机箱体结构形式试验研究表明采用圆筒形箱体对减震有利在其他条件相同的情况下圆筒形箱体比其它类型箱体噪声级平均低5dB。对日本RV减速机箱体进行共振测试找出共振位置增加适当的筋条板可以提高箱体的刚度减少箱体的振动实现降噪。多级传动时要求瞬时传动比的变化尽量小以保证传动平稳冲击及振动小噪声低。
制造原因及对策
1.日本RV减速机内部齿轮误差影响齿轮制造过程齿形误差、基节偏差、齿向误差和齿圈径向跳动误差是导致行星日本RV减速机传动噪声的主要误差。也是控制行星日本RV减速机传动效率的一个问题点。现以齿形误差与齿向误差做简单说明。齿形误差小、齿面粗糙度小的齿轮在相同试验条件下其噪声比普通齿轮要小10dB。齿距误差小的齿轮在相同试验条件下其噪声级比普通齿轮要小612dB。但如果有齿距误差存在负载对齿轮噪声的影响将会减少。齿向误差将导致传动功率不是全齿宽传递接触区转向齿的这端面或那个端面因局部受力增大轮齿挠曲导致噪声级提高。但在高负载时齿变形可以部分弥补齿向误差。
2.装配同心度和动平衡装配不同心将导致轴系运转的不平衡且由于齿论啮合半边松半边紧共同导致噪声加剧。高精度齿轮传动装配时的不平衡将严重影响传动系统精度。
3.日本RV减速机内部齿面硬度随着齿轮硬齿面技术的发展其承载能力大、体积小、重量轻、传动精度高等特点使其应用领域日趋广泛。但为获得硬齿面采用的渗碳淬硬使齿轮产生变形导致齿轮传动噪声增大寿命缩短。为减少噪声需对齿面进行精加工。目前除采用传统的磨齿方法外又发展出一种硬齿面刮削方法通过修正齿顶和齿根或把主被动轮的齿形都调小来减少齿轮啮入与啮出冲击从而减少齿轮传动噪音。
4.日本RV减速机系统指标检定在装配前零部件的加工精度及对零部件的选配方法完全互换分组选配单件选配等将会影响到系统装配后的精度等级其噪声等级也在影响范围之内因此装配后对系统各项指标进行检定或标定对控制系统噪声是很关键的。
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