降低变速箱齿轮噪声的
设计
领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计
资料:www.huanbao.com 中国环保网
降低变速箱齿轮噪声的设计:
发动机、变速箱和排气系统是汽车的三大主要噪声源，所以，对于变速箱来说，降低它的噪声是实现汽车低噪声化的重要组成部分。引起变速箱噪声的原因是多方面、错综复杂的，其中齿轮啮合噪声是主要方面，其次，如箱体轴轴承等也会引起噪声，从理论
分析
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和实际经验得到，提高变速箱零部件特别是齿轮的加工精度是降低噪声的有效措施，但追求高精度会造成成本增加、生产率下降等。因此要降低变速箱的噪声，应该从优化设计齿轮参数和提高齿轮精度等诸多途径出发，从而达到成本、安全等方面的综合平衡。
从设计的角度出发，在变速箱的设计阶段，对某些影响噪声的因素进行优化设计，即可达到降低噪声的好处。以下是通过控制齿轮参数来达到降低噪声的效果。
1控制噪声指标来降低噪声:
(1) cg:b控制滑动比的噪声指标
cg的公式如下:b由于在基圆附近的渐开线齿形的敏感性非常高，曲率变化很大，齿面间的接触滑动比非常大，因此在基圆附近轮齿传递力时的变化较激烈，引起轮齿的振动而产生较大的噪声，而且齿面容易磨损，所以在齿轮设计时应使啮合起始圆尽可能远离基圆，在此推荐啮合起始圆与基圆的距离应大于0.2的法向齿距，控制滑动比的噪声指标
式中:db 啮合起始圆直径;? 相配齿轮的基圆直径;dfa ? 基圆直径;db’ ?
? 齿轮中心距;D’ ? 法向齿距;A ? tn ?t a相配齿轮的外径; 端面压力角;
在现代变速箱的设计中，为了达到良好的低噪声性能，各档齿轮的控制滑动比的噪声指标一般都要小于1.0，而采用细高齿制来降低噪声cgbcg就有可能大于1.0，疑难废水处理所以对于这种齿制的齿轮可采用b的
设计方案
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，这时的噪声指标 <1.10的设计要求。对于高速档齿轮来说，降低噪声cg必须设计的小一些。b是首选目标，所以其
2 RFb控制摩擦力的噪声指标
RF，其公式如下:b从主动齿轮的节圆到其啮合起始圆的这段齿形弧段称为进弧区，从节圆到其齿顶这段齿形称为退弧区，齿轮在啮合过程中齿面有摩擦力，当齿面接触由进弧区移到退弧区时，摩擦力方向在节圆处发生突变，从而导致轮齿发生振动而产生噪声。如果进弧区越大，齿面压力的增加幅度也越大，那么噪声就越大，而在退弧区情况正好相反，因此工作比较平稳，噪声较小。齿面啮合从进弧区到退弧区的瞬间，摩擦力的突变量是它本身的两倍，所以产生的噪声较大。因此在汽车变速箱的齿轮设计中，采用退弧区大于进弧区的设计方法可以获得较小的啮合噪声，由此得到了控制摩擦力的噪声指标
max r式中: 齿顶的齿形曲率半径;?
RF小于0.9时，b在现代变速箱的设计中，为了达到良好的低噪声性能，各档齿轮的控
制摩擦力的噪声指标一般都要小于1.0，尤其当降低噪声RF两个噪声指标，使它们同时小于1.0，这样才能从总体上获得较小的噪声性能。bcg和bRF减小。在降噪设计过程中必须同时控制b的效果比较明显。因此在设计过程中可以通过改变齿顶高系数和变位系数，来减小从动齿轮的外径和增大主动齿轮的外径，以使
3 控制重合度来降低噪声:
齿轮副的重合度越大，则动载荷越小、啮合噪声越低、强度也越高，特别是端面重合度等于2.0时，啮合噪声最低，噪声级数将急剧地减小。由于齿轮传动时的总载荷是沿齿面接触线均匀地分布，所以在啮合过程中，随着接触线的变化，齿面受力情况也不断地发生变化，当接触线最长时齿面接触线单位长度载荷最小，当接触线最短时接触线单位长度载荷最大。显然单位载荷变化大而快时容易产生振动，引发噪声，特别是齿面接触线最长的那一对轮齿尤甚。对于齿轮重合度的分析有以下定义:
定义:斜齿轮端面重合度 P = K1 + KP;e
F = K2 + KF;e 斜齿轮轴向重合度
P +e = e 斜齿轮总重合度 F;e
P的小数值;e ?p的整数值;KP e ?式中:K1
?F的整数值;KF e ? K2 F的小数值;e
在设计斜齿轮的重合度时，应满足以下几条设计准则:
l 0一项成立即可。?0或KF?F接近于整数，以获得最小的噪声，只要KPeP或e尽可能地使
l 避免采用KP=KF=0.5的重合度系数，因为这时齿面载荷变化太快，齿轮啮合噪声最大。
当KP=KF时，齿轮副的噪声也比较大。l
l 为整数的齿轮噪声不一定小，特别是KP或KF在0.3至0.7的范围内噪声较大，越接近0.5噪声越大。e总重合度系数
l PeF大得多，对于汽车变速箱的高速档齿轮来说，要采用eP对噪声的影响要比eP，因为e尽可能采用大的端面重合度 >P值，以e1.8，以获得较小的噪声，而对低速档齿轮来说，也要尽可能地采用大的降低噪声。
e 应该采用大的总重合度系数l e以减小接触线长度变化时引起齿面载荷变化的幅度，最好使变速箱低档齿轮的>e2，高档齿轮的>3。
4采用小模数和小压力角来降低噪声:
在变速箱中心距相同的条件下，减少齿轮模数，可增加其齿数，使得齿根变薄，轮齿刚度减小，受力变形变大，吸收冲击振动的能力增大，从而可增加齿轮重合度和减少齿轮噪声。
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