降低变速箱噪声的措施

■齐重数控装备股份有限公司 （黑龙江齐齐哈尔 161005）

郭玉英 王祎凯 黄 鹏

国家现行标准已把机床噪声列为机床质量划分等级的重要项目，并对机床重量小于10t的机床噪声合格品的要求由原85dB降至83dB。而机床的噪声大小主要取决于主传动链。因此，在变速箱设计时，应充分注意降低变速箱噪声问题。笔者经过在工厂多年实践，总结下列措施是行之成效的。

1. 合理拟定主传动链

在拟定主传动链时，应尽量不采用升速传动副，若需要也应选用较小的升速传动比。升速传动副在一般情况下会提高传动噪声，否则通常采取提高升速传动副的齿轮精度等级才能满足要求。

2. 合理地选取高速传动链的齿轮精度等级

一般情况下，传动链中齿轮精度等级主要依据齿轮的线速度大小来确定。经验证明，在正常的条件下，齿轮精度等级越高则传动副的噪声越低。目前国外机床主传动链齿轮精度等级多选用6-5-5。立式车床的主传动链齿轮精度曾全部选定7-7-6，后将高速传动链的齿轮精度等级提高为7-6-6，对降低噪声是有效果的。

3. 变速箱设计要点

（1）零件或组件的静、动平衡问题。主传动链中零件或组件在运转中，由于出现不平衡问题必然增加传动噪声。因此，在变速箱零件设计时，要保证尺寸对称或重量均匀，如果不能保证此项要求时，如铸件皮带轮、齿轮有孔等，应提出静、动平衡技术要求，至少要静平衡技术要求。如果能对组件进行动平衡，效果更好。

（2）悬伸皮带轮结构要采用卸荷结构。

（3）对伸出传动轴结构要保证装配后传动轴组件运转轻松、平稳和无振动，如附图所示的轴Ⅵ。

对附图所示轴Ⅵ结构，首先要使有关零件保证三支撑点达到同轴度要求，又要使伸出套筒固定变速箱体后不破坏三支撑点同轴度要求。我工厂在实践中曾出现过，当变速箱达不到要求时，将轴Ⅵ伸出套筒与变速箱体固定螺钉稍有松动，传动噪声有较大的降低，说明了伸出套筒与箱体装配质量没有达到要求，或者说有关零件加工精度没有达到要求，而在装配时又没有采取必要措施所致。

传动轴结构图

（4）传动轴上无滑移齿轮和多联组装滑移齿轮的轴向固定要留有需要的间隙（如0.1mm），即不要牢固。

我工厂为降低C5112E变速箱的噪声，在瑞士马克磨齿机加工两台套达到6-5-5精度的齿轮，将两台中精度最好的齿轮装配一台变速箱，余下齿轮装配另一台变速箱，在测定变速箱传动噪声时，出现了齿轮精度最好一组变速箱噪声高于另一台变速箱。在追查产生原因时发现，传动轴上齿轮啮合点没有规律，后来将该传动轴留有1mm间隙，齿轮传动正常，噪声下降。这是由于齿轮用于轴向固定的端面跳动误差较大，当轴向紧固时，由于齿轮与轴花键配合也有问题，齿轮的齿面与轴线产生新的平行度误差所造成的结果。

（5）选定合理的齿宽。这里所提出的问题是指由于传动结构需要，齿轮的宽度超过一对传动齿轮的要求而需要较大的齿宽，如附图所示轴Ⅵ上右边齿轮齿宽较大，由于齿宽过大致使齿向误差较大，影响传动副的接触质量，而增加传动噪声。后来将一个长齿轮改为两个齿宽正常的齿轮，传动噪声有所下降。同时还改善了工艺性。

（6）不要选用钢保持架的轴承，实践说明选用铜或塑料保持架的轴承对降低变速箱噪声有效果。

（7）要保证齿轮传动副有充分的润滑。

[1] 汪星桥. 机床设计手册第三册[M]. 北京：机械工业出版社，1986：1172-1185.

[2] 毕承恩. 现代数控机床（下）[M]. 北京：机械工业出版社，1991：30-39.

[3] 机械设计手册编委会. 机械设计手册（第5卷）[M]. 北京：机械工业出版社，2004.