所谓行星齿轮减速器/行星减速机齿轮的噪声,一般是指齿轮传动装置辐射出来的噪声,通常包括齿轮、传动轴、轴承和行星齿轮减速器箱体等的声辐射。 一对渐开线齿形的齿轮,在运转过程中产生的振动与噪声,产生机理主要有两个,第一是产生“节线冲力”;第二是产生“啮合冲力”所激起的。 1.节线冲力 设有一对理想齿轮(即齿面啮合绝对准确和绝对刚性)啮合传动时,一对轮齿上的渐开线型面自B1点开始接触,经节点P至B2点相互分离,即B1-B2线段为其啮合长度,如图所示。

B1点在主动轮齿面上接近于其基圆,而在从动轮齿面上处于顶园,因此B1点的相对滑动速度最大;随着齿轮转动,接触点沿啮合线向P点移动,相对滑动速度逐渐减小;而在P点改变方向,至B2点时,其绝对值又趋于最大。由于齿面间存在摩擦力,相对滑动速度在P点的突然换向,导致齿面间的相对摩擦力的方向突然改变,这样就产生了脉冲力。节点处的脉冲力称为“节线冲力”。其大小及持续时间与齿轮间的传递力飞、齿面间的摩擦因数、以及相对滑动速度的大小有关。传递力与摩擦因数决定摩擦力的大小,相对滑动速度极其改变方向的快慢,与齿轮的转速成比例。因此齿轮的传递功率越大、转速越高、齿面皿挺牵擦因故决定牵擦力的大小;相对滑动速度及其度值漱则齿轮的节线冲力也就越大。 节线冲力是行星齿轮减速器/行星减速机的齿轮在理论啮合条件下,在理论上(即排除其他可能产生振动唤声的因数) 存在的齿轮噪声源,它的频谱只包含啮合频率及其高次谐波成分。啮合频率f(Hz)为 fc=Z1*n1/60 式中 z1=主动齿轮数 n1=主动轮转速r/min,高次谐波的数值取决于冲击力对时间的历程特性。
2.啮合冲力
理想的齿轮实际上是不存在的。因为齿轮在受力运转中,总会产生程度不同的弹性变形,加上齿轮制造误差和装配误差等因数,必将引起齿轮之间的撞击现象,产生撞击力。这种由于齿轮的不准确啮合而引起的撞击力称为“啮合冲力”。 在齿轮啮合过程中,节线冲力和啮合冲力均是产生齿轮振动和噪声的激励源。影响节线冲力和啮合冲力大小的因数主要有行星减速机齿轮的类型、压力角、重合度、基节、齿形、齿向误差、齿面粗糙度、转速和载荷等。
3.齿轮噪声的特点 齿轮在运转过程中,由于受到节线冲力和啮合冲力的激励,一方面产生频率为啮合频率和它的高次谐振的受迫振动,另方面产生频率为固有频率的瞬态自由振动。当啮合频率和固有频率互为整数倍时,可能产生强烈的共振。因此,齿轮噪声有两种形式:一种是以啮合频率振动的噪声,另一种是整个齿轮以其固有频率振动的噪声。以哪种形式为主,则取决于齿 轮的结构和精度、传递载荷等多方面的因素。齿轮频谱中各个频率的峰值,一般均随着齿轮转速的升高而加大。因为冲击力的数值取决于其随时间变化的规律,即力的变化时间越短,其数值越大。所以当齿轮转速升高时,激励力加大了,从而使振幅增大,引起辐射的噪声级升高。 齿轮噪声产生的原因,除了齿轮本身的原因之外,还有轴、轴承、箱体,以及驱动系统和工作机等方面的原因。以下图例齿轮噪声产生原因是根据调查资料绘制的。调查对象是汽车、机床、通用机械、减速器等动力传动齿轮装置,齿轮模数<=6mm,分度圆直径d<=400mm,齿轮精度相当于GB/T 10095-2001中的8级精度以上。

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