多級(jí)圓柱齒輪減速箱異響分析

劉清宮LIU Qing-gong

（中煤科工集團(tuán)重慶研究院有限公司，重慶 400039）

（China Coal Technology Engineering Group Chongqing Research Institute，Chongqing 400039，China）

0 引言

圓柱齒輪減速箱具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、速比準(zhǔn)確、工作可靠等特性，在機(jī)械傳動(dòng)中被廣泛應(yīng)用。目前,在減速箱調(diào)試跑和過(guò)程中偶爾會(huì)有異響出現(xiàn)，這種異響會(huì)表現(xiàn)為周期性單向異響，在以往的工作中，工人師傅們會(huì)逐個(gè)拆換齒輪排查異響源。多次拆換調(diào)試，裝了試、響了拆、拆了裝，反反復(fù)復(fù)，如此耗費(fèi)精力與時(shí)間卻也無(wú)可奈何。如何在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)缺少專用檢測(cè)儀器時(shí)，用正確的方法準(zhǔn)確的找到問(wèn)題零件顯得很有必要，本文通過(guò)理論分析并結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)一套異響分析排出的方法，用于實(shí)踐，效果很好。

對(duì)那種響成一片的噪音不做討論，本篇將著重介紹聽(tīng)覺(jué)能分辨的周期性異響。

1 異響的分類與特點(diǎn)

變速箱異響比較復(fù)雜，有節(jié)奏的，無(wú)節(jié)奏的，斷續(xù)響的，連續(xù)響的。在空載或者轉(zhuǎn)速變換等情況，用木棍一端抵在齒輪室蓋上，一點(diǎn)貼在耳朵察聽(tīng)響聲較明顯。

1.1 齒面硬質(zhì)點(diǎn)引起的異響與特點(diǎn) 這類異響有顯著特點(diǎn)：音大、短促、清脆，異響周期與齒輪轉(zhuǎn)速相關(guān)。

1.2 齒輪齒合間隙過(guò)大引起的異響與特點(diǎn) 齒輪齒合間隙過(guò)大會(huì)發(fā)出細(xì)小的“卡啦、卡啦”的響聲，中速時(shí)顯得突出，高速時(shí)聲音變得雜亂，情況嚴(yán)重時(shí)，正時(shí)齒輪蓋會(huì)發(fā)生振動(dòng)，這都是齒輪嚙合間隙過(guò)大造成的。

1.3 齒輪齒合間隙過(guò)小引起的異響與特點(diǎn) 齒輪齒合間隙過(guò)小會(huì)發(fā)出“嗷、嗷”的響聲，中速時(shí)較為突出，高速時(shí)聲音變得尖厲，情況嚴(yán)重時(shí)，齒輪蓋和箱體會(huì)發(fā)生振動(dòng)，這都是齒輪嚙合間隙過(guò)小造成的。

1.4 修理裝配時(shí)改變了齒輪的嚙合中心位置 這種情況再空載運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)發(fā)出“哏、哏”的響聲，響聲不均勻，隨轉(zhuǎn)速的提高，聲音變大。

2 異響齒輪查找

2.1 如圖1 所示的減速箱（以某廠變速箱為例），可以根據(jù)1、2、3、4 齒輪的齒數(shù)計(jì)算當(dāng)齒輪4 轉(zhuǎn)過(guò)一圈，其余齒輪1、2、3 所轉(zhuǎn)圈數(shù)，記著N1、N2、N3，計(jì)算公式如下：

圖1

N1=Z2*Z4/Z3*Z1

N2=N3=Z4/Z3

式中Z1、Z2、Z3、Z4分別表示齒輪1、2、3、4 的齒數(shù)。

2.2 用粉筆或者涂料在軸Ⅲ（輸出軸）外側(cè)易觀察的地方做記號(hào)，顏色反差越大越好，目的是利于觀察。

2.3 調(diào)整輸入軸Ⅰ的轉(zhuǎn)速，以異響最為明顯的轉(zhuǎn)速為宜（一般為中速），過(guò)高的轉(zhuǎn)速會(huì)讓響聲過(guò)于密集，不利于計(jì)數(shù)；過(guò)低可能異響不明顯。

2.4 察聽(tīng)，觀察輸出軸轉(zhuǎn)過(guò)一圈聽(tīng)見(jiàn)異響發(fā)生的次數(shù)，并記錄下來(lái)，記為“N”，可多次計(jì)數(shù)取算數(shù)平均值更為準(zhǔn)確。

2.5 對(duì)比判別根據(jù)測(cè)算出來(lái)的異響次數(shù)與之前計(jì)算的N1、N2、N3、N4作對(duì)比，選擇與之符合和接近的一項(xiàng)（N4=1，N2=N3），如表1 所示。

表1 異響齒輪判別表

當(dāng)齒輪2、3 缺陷時(shí)，需要分別對(duì)兩齒輪進(jìn)行逐齒排查，建議先排查齒數(shù)較少的齒輪，這樣工作量有可能會(huì)少一些。

3 問(wèn)題解決

假若是硬質(zhì)點(diǎn)引起異響，則需要在缺陷部位用油石或者金剛銼將高點(diǎn)去除。

假若是齒輪間隙問(wèn)題，不僅要對(duì)齒輪做檢查，例如：齒根圓df、公法線d、齒頂圓da、齒距p 等。若不可決絕問(wèn)題，可對(duì)減速箱殼體安裝位做計(jì)量，筆者就曾在某工廠檢測(cè)出因箱體軸承安裝位偏移而造成異響的事例。

假若是齒合間隙過(guò)小，還容易出現(xiàn)切根現(xiàn)象，應(yīng)對(duì)齒輪修緣處理，不僅能消除異響，還能降低噪音。

假若判別為修配時(shí)改變了齒輪的嚙合中心位置，這是由于齒輪齒合不均勻產(chǎn)生的異響，應(yīng)及時(shí)更換齒輪。

4 結(jié)語(yǔ)

多級(jí)圓柱齒輪減速箱在調(diào)試時(shí)出現(xiàn)異響，采用“計(jì)算、對(duì)比、推算”的辦法分析、查找異響源快速、準(zhǔn)確、行之有效。

[1]李孝明.多級(jí)圓柱齒輪減速器異響的快速診斷[J].機(jī)械工程師，2013，8.

[2]蘭世友，涂小芳，付建兵，程華衛(wèi).中間換向分動(dòng)箱齒輪噪音的消除[J].工業(yè)技術(shù)，2008（36）.

[3]孫春霞，朱洪俊.“壓力角偏差”對(duì)齒輪噪音的影響[J].江蘇農(nóng)機(jī)化，2003（2）.