齿轮在啮合过程中是噪音的主要来源之一。当齿轮的齿形误差、齿距误差较大时,会导致啮合不平稳,产生周期性的冲击,从而发出噪音。例如,加工精度不足的齿轮,其齿面粗糙度高,在高速啮合时会产生较大的摩擦和振动噪音。另外,齿轮的重合度、模数、压力角等参数设计不合理也会影响啮合质量,引起噪音。如重合度较低时,齿轮在啮合过程中的交替频率变化明显,容易产生噪音。
轴承在运转过程中,如果存在磨损、游隙过大、润滑不良等问题,会产生噪音。滚动轴承的滚珠或滚道表面出现损伤时,在旋转过程中会产生周期性的振动和噪音。对于滑动轴承,当润滑膜破裂或不均匀时,轴与轴承之间的摩擦会增大,产生异常噪音。轴承的安装不当,如安装偏心,也会导致轴承受力不均,产生噪音。
当减速器的固有频率与外部激励频率接近或相等时,会发生共振,使噪音大幅增加。外部激励可能来自于伺服电机的旋转频率、负载的振动频率等。例如,在某些特定的转速下,减速器的振动和噪音突然增大,可能就是由于共振引起的。
在油浴润滑的减速器中,齿轮搅动润滑油会产生噪音。尤其是当润滑油的粘度不合适、油面过高或过低时,搅油噪音会更加明显。
采用先进的齿轮加工工艺,如磨齿、珩齿等,提高齿轮的齿形精度和表面光洁度,减少齿面的加工误差。在设计齿轮时,优化齿轮参数,提高重合度,合理选择模数和压力角,以改善齿轮啮合质量,降低啮合噪音。
选择高质量、低噪音的轴承,并根据减速器的工作条件,如转速、负载等,合理选择轴承的类型和尺寸。在安装轴承时,保证安装精度,严格控制轴承的游隙和同心度,采用合适的安装工具和方法,避免轴承受到损伤。同时,要确保轴承的润滑良好,选择合适的润滑油或润滑脂。
通过模态分析等方法确定减速器的固有频率,并在设计和使用过程中,尽量避免外部激励频率与固有频率接近。例如,可以通过调整减速器的结构参数、改变质量分布等方式来改变其固有频率。在设备运行过程中,避免在容易引起共振的转速范围内长时间运行。
对于油浴润滑的减速器,选择合适粘度的润滑油,根据减速器的转速和负载情况优化油位。在一些对噪音要求较高的场合,可以采用喷油润滑或其他低噪音的润滑方式。