降低變速箱噪聲的措施

■齊重數控裝備股份有限公司 （黑龍江齊齊哈爾 161005）

郭玉英 王祎凱 黃 鵬

國家現行標準已把機床噪聲列為機床質量劃分等級的重要項目，并對機床重量小于10t的機床噪聲合格品的要求由原85dB降至83dB。而機床的噪聲大小主要取決于主傳動鏈。因此，在變速箱設計時，應充分注意降低變速箱噪聲問題。筆者經過在工廠多年實踐，總結下列措施是行之成效的。

1. 合理擬定主傳動鏈

在擬定主傳動鏈時，應盡量不采用升速傳動副，若需要也應選用較小的升速傳動比。升速傳動副在一般情況下會提高傳動噪聲，否則通常采取提高升速傳動副的齒輪精度等級才能滿足要求。

2. 合理地選取高速傳動鏈的齒輪精度等級

一般情況下，傳動鏈中齒輪精度等級主要依據齒輪的線速度大小來確定。經驗證明，在正常的條件下，齒輪精度等級越高則傳動副的噪聲越低。目前國外機床主傳動鏈齒輪精度等級多選用6-5-5。立式車床的主傳動鏈齒輪精度曾全部選定7-7-6，后將高速傳動鏈的齒輪精度等級提高為7-6-6，對降低噪聲是有效果的。

3. 變速箱設計要點

（1）零件或組件的靜、動平衡問題。主傳動鏈中零件或組件在運轉中，由于出現不平衡問題必然增加傳動噪聲。因此，在變速箱零件設計時，要保證尺寸對稱或重量均勻，如果不能保證此項要求時，如鑄件皮帶輪、齒輪有孔等，應提出靜、動平衡技術要求，至少要靜平衡技術要求。如果能對組件進行動平衡，效果更好。

（2）懸伸皮帶輪結構要采用卸荷結構。

（3）對伸出傳動軸結構要保證裝配后傳動軸組件運轉輕松、平穩和無振動，如附圖所示的軸Ⅵ。

對附圖所示軸Ⅵ結構，首先要使有關零件保證三支撐點達到同軸度要求，又要使伸出套筒固定變速箱體后不破壞三支撐點同軸度要求。我工廠在實踐中曾出現過，當變速箱達不到要求時，將軸Ⅵ伸出套筒與變速箱體固定螺釘稍有松動，傳動噪聲有較大的降低，說明了伸出套筒與箱體裝配質量沒有達到要求，或者說有關零件加工精度沒有達到要求，而在裝配時又沒有采取必要措施所致。

傳動軸結構圖

（4）傳動軸上無滑移齒輪和多聯組裝滑移齒輪的軸向固定要留有需要的間隙（如0.1mm），即不要牢固。

我工廠為降低C5112E變速箱的噪聲，在瑞士馬克磨齒機加工兩臺套達到6-5-5精度的齒輪，將兩臺中精度最好的齒輪裝配一臺變速箱，余下齒輪裝配另一臺變速箱，在測定變速箱傳動噪聲時，出現了齒輪精度最好一組變速箱噪聲高于另一臺變速箱。在追查產生原因時發現，傳動軸上齒輪嚙合點沒有規律，后來將該傳動軸留有1mm間隙，齒輪傳動正常，噪聲下降。這是由于齒輪用于軸向固定的端面跳動誤差較大，當軸向緊固時，由于齒輪與軸花鍵配合也有問題，齒輪的齒面與軸線產生新的平行度誤差所造成的結果。

（5）選定合理的齒寬。這里所提出的問題是指由于傳動結構需要，齒輪的寬度超過一對傳動齒輪的要求而需要較大的齒寬，如附圖所示軸Ⅵ上右邊齒輪齒寬較大，由于齒寬過大致使齒向誤差較大，影響傳動副的接觸質量，而增加傳動噪聲。后來將一個長齒輪改為兩個齒寬正常的齒輪，傳動噪聲有所下降。同時還改善了工藝性。

（6）不要選用鋼保持架的軸承，實踐說明選用銅或塑料保持架的軸承對降低變速箱噪聲有效果。

（7）要保證齒輪傳動副有充分的潤滑。

[1] 汪星橋. 機床設計手冊第三冊[M]. 北京：機械工業出版社，1986：1172-1185.

[2] 畢承恩. 現代數控機床（下）[M]. 北京：機械工業出版社，1991：30-39.

[3] 機械設計手冊編委會. 機械設計手冊（第5卷）[M]. 北京：機械工業出版社，2004.