2014-08-19 click: 6208
降低齿轮传动噪声的有效措施
作者
：中国航天科工集团8511研究所 金 雷
关键词：降低齿轮传动噪声有效措施
随着机械工业现代化的飞速发展
，在某些领域内对齿轮传动的噪声指标提出了越来越高的要求（如某种型号的三级行星减速器的噪声指标是52dB）
，特别是在分贝值达到的情况下
，还提出没有杂音的问题
。经过多年的努力和不懈地实践
，我们得出了一些有效降低齿轮传动噪声的措施
。
一．保证原材料的质量
制造齿轮常用的材料是40Cr
、20CrMnTi
、40CrNi等合金钢及45钢
。为了保证原材料的质量
，我们采取定点购货的方法
，也就是选购像首钢
、宝钢
、邯钢等钢厂生产的优质钢材
，到厂后还须经过严格的化学成分检验
、晶粒度测定和纯洁度评定
，其目的是便于及时调整热处理工艺
，控制热处理变形
，提高齿形加工的质量
。
二．预防热处理变形
齿坯在粗加工或精锻后
，须进行正火处理以消除内部残余应力
；正火或调质处理中
，一定要保持炉膛温度的均匀性
，同时采用工位夹具
，使工件均匀地加热及冷却
；尽量采用氰化处理
，它比渗碳淬火温度低
、变形小，且比氮化或渗碳价廉
，用于氰化处理的设备
，必须采用滴注式UNIC气体渗碳氮化炉
；部分高频淬火及氰化处理的齿轮件也可改用软氮化工艺
，以获得高的硬度值及较厚的白亮层
。
三．提高齿坯的加工精度
1.提高齿轮孔的加工精度
：齿轮孔的尺寸精度
，须在孔的偏差值的中间差附近左右分布
，一般定在±0.003～±0.005mm
，如果超差而又在孔的设计要求范围内
，必须分别转入切齿工序
，以便采取措施
；同时
，孔的直线度必须控制在0.003mm之内；
2.控制齿坯端面跳动及径向跳动
：齿坯的端面跳动是直接影响齿向公差的项目
，在加工齿坯两端面时
，一定要保证平行度在0.01mm以内
，然后在工装上精镗孔
，以确保孔对端面的跳动公差
；在切齿时
，一定要用靠表100％校圆
，以确保齿圈径向跳动公差
。
四．切齿加工中的措施
1.齿轮刀具
：①对外购的齿轮刀具
，全部进行检验
，必须达到AA级要求
，达不到要求的齿轮刀具
，须全部进行精铲磨
；②齿轮刀具全部采用镀钛处理
，提高刀具耐用度
，改善刀具齿顶部分的磨损
，防止齿轮根部圆弧过大
；③m=0.3～0.8的齿轮采用顶切滚刀
；m=1～2的齿轮采用齿顶修圆滚刀
，修圆量R=0.1m～0.15m
；④改善齿轮传动时的齿顶干涉
，在不影响齿轮强度的情况下
，提高齿顶高系数
，加大（0.05～0.1）m
；改善刀具齿顶耐用度
，避免齿轮传动时齿根干涉
。
2.切齿加工过程
：①切齿设备由机动处每年进行一次精度检查
，达不到要求的必须检修
，特别是机床主轴的径向间隙须控制在0.01mm以下
，刀轴径跳0.005mm以下
，刀轴窜动0.008mm以下
，刀具径跳控制在0.003mm以下
，端跳0.004mm以下
；②切齿工装的心轴外径与工件孔的间隙须保证在0.001～0.004mm以内
；心轴上的螺纹须在两顶尖定位下
，由螺纹磨床磨削加工
，要保证垂直度≤0.003mm
，径跳≤0.005mm
；工装并紧螺母必须保证内螺纹与基准面一次装夹车成
，垫圈的平行度也要≤0.003mm
；③加工好的齿轮件必须经过专职检验员的测评
，检验项目为Fw
、Fr
、Fi″
、fi″
、Fβ
、Ff
。
五．热处理后的加工
1.对于软氮化及齿部高频淬火的齿轮孔，采用热处理前放量法、热处理后再进行研孔的方法
，以保证加工精度和降低生产成本
；
2.对于氰化处理的齿轮孔
，全部采用分度圆定位
、阿基米德螺旋线锁紧的磨孔工艺
。
六．坚持文明生产
根据资料显示
，齿轮传动噪声有30％以上的原因来自毛刺和磕碰
。为了解决这一问题
，我们采取了以下几点措施
：齿轮件加工后全部采用工位夹具转运
；齿轮轴类零件滚齿后
，立即套上塑料管转入下道工序
，并带塑料套管发货
；氰化处理后的齿轮件须经过液体喷砂处理
，并同时进行珩磨工艺
，以去除毛刺
，并提高齿面的表面粗糙度及加工精度
。
由于采取了有效的措施
，单位所生产的军用
、民用减速箱在每次交检时
，齿轮传动噪声指标都全部达标
，得到了用户方的普遍好评
。经过多年来的批量生产实践已经证明
，这些措施是可取的
，效果是明显的
。
参考文献
1.朱孝录主编.《齿轮传动设计手册》.化学工业出版社.2010.4.
2.张帮栋
、武文辉主编.《齿轮制造工艺手册》.机械工业出版社.2010.4.
3.张宝珠主编.《齿轮加工速查手册》.机械工业出版社.2009.12.
