齿轮系统噪声及其控制

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修形K形图，小齿轮




大齿轮，K线图

齿轮坑

厉害，软件挺好，不知道需要多少钱才能买到

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下面普及一下齿廓齿向修形最常用到的K形图知识，假设齿轮不做任何修形，则下面分别是齿廓和齿向的K形图。


这是齿廓的K形图，这个图其实是参照齿轮检测中心的结果图样给出的。也就是说，如果齿轮检测中心检测出来的齿廓线在阴影部分以内，则认为是合格的！
理论渐开线在图中对应的是一条直线，也就是垂直的一条直线，但是没有任何齿轮检测出来能够得到这样一条直线！总是会有或多或少的误差存在的，有误差不要紧，关键是误差的形式也很重要：假如符合阴影部分，就意味着齿廓是中凸的，也就是齿顶和齿根的材料多去除了一小部分，这是好的误差形式；反之如果齿顶齿根材料少去除了，就成了中凹齿面，这样的齿轮啮合效果将极差无比！



图中符号说明：


L: 展开长度（接触线上的长度）

d: 直径

Fa: 齿廓累积总偏差

dNa: 有效齿顶圆 (=EAP)

dNf: 有效齿根圆 (=SAP)

dFf: 齿根成形圆直径 (=TIF)

dFa: 齿顶成形圆直径

dSa: 试验图结束的直径 (=da)

dSf: 试验图开始的直径  (=dFf.e=TIF.e)

dSm = d((L(dSa) + L(dSf))/2) : 滚动区域的中点 (接触线)

dm = (dSa+dSf)/2 : 滚动区域的中点 (直径)

dCa: 齿顶修形开始

dCf: 齿根修形开始

提示：

包含 [.e/i] 的数据表示：

考虑到所有公差时的

最大值 [e]

最小值【i】

轮齿本体在左齿面和右齿面之间。

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同样的，齿向检测图也是类似的，在齿轮检测中心上检测出来理论上是一条水平直线。


实际上允许的齿向线应是在阴影部分以内，这样就意味着齿向也是略带鼓形的，也就是两端材料要多磨去一些。

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从齿廓的K形图中，还有几个重要的参数：

一个是齿顶圆及其容差，或者说齿顶圆的上下限，就是最上面的两行直径即51.044~51.074mm

第二个是最下面一行的数值，那就是渐开线起始圆的最大值45.012mm，在齿轮检测时必须严格控制这个数值，如果达不到这个数值就可能出现啮合时咬齿根，导致明显的振动和噪声！


这个是一个实际例子，齿顶圆符合图样要求，渐开线起始圆没有达到图样要求，结果啮合时咬齿根，接触印痕明显可见一条黑线（放大下图）。



最后没有办法，只好把齿顶圆磨小0.5毫米，才实现正常啮合。

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很多齿轮厂在加工齿轮时，习惯性把齿顶圆做小，省得渗碳淬火后磨齿顶圆，这是一种偷懒的干法，与此对应的是齿根部分也少磨一点，渐开线起始圆大于图样的要求。在不干涉时还好，只是导致齿轮的重合度减少，一旦干涉就会产生异常的啮合噪声！

zengxiaodong

钻个牛角尖，以齿向为例，假设磨出来的是下图红线齿面，是否合格呢？




由于都在阴影之内，强词夺理说是合格，那也是可以的，但是这种齿面实际运行效果也不会是好的，严格来说显然是不能接受的！

亦风jray

zengxiaodong 发表于 2019-6-19 10:22
在输入转速540转每分时，用手机实测噪声频谱如下。

非常感谢！！

亦风jray

持续跟进楼主

zengxiaodong

关于K形图，可以参考如下帖子：

http://www.gearbbs.net/forum.php ... 09351&extra=&page=1