齒輪傳動(dòng)是機(jī)械傳動(dòng)的一種基本方式，在很多工業(yè)應(yīng)用中都是以齒輪箱的方式出現(xiàn)，比如減速箱，變速箱等等。

在齒輪箱眾多缺陷中，噪聲是特別讓人心驚肉跳的一種，它的出現(xiàn)往往意味著誤差、沖擊、振動(dòng)、磨損等等，是設(shè)計(jì)者最不愿意看到的。

1. 問(wèn)題描述新手設(shè)計(jì)小型斜齒輪減速箱，裝配好之后反轉(zhuǎn)比正轉(zhuǎn)噪聲大很多。

2. 討論甲說(shuō)，齒輪的噪聲是一種非常復(fù)雜的現(xiàn)象：除去齒輪本身的問(wèn)題外，會(huì)有電機(jī)不穩(wěn)定，驅(qū)動(dòng)軸跳動(dòng)過(guò)大，負(fù)載劇烈變化等等原因。

而齒輪本身，則會(huì)有受力彎曲或者生產(chǎn)加工誤差造成的嚙合沖力，這是噪聲的主要來(lái)源。

甲從設(shè)計(jì)角度分析，說(shuō)，也許是軸承或者軸系的設(shè)計(jì)或者裝配問(wèn)題；如果軸承裝配間隙有不合適的地方，由于斜齒輪傳動(dòng)會(huì)產(chǎn)生軸向力，正反轉(zhuǎn)時(shí)同一根軸受力情況正好相反，若軸承質(zhì)量不好或者裝配的間隙不合適，它受力很大時(shí)會(huì)有噪聲；而軸系方面，如果設(shè)計(jì)不合理，會(huì)在反轉(zhuǎn)時(shí)，出現(xiàn)軸的彎曲變形變大的情況，而彎曲的軸旋轉(zhuǎn)就會(huì)產(chǎn)生很大的彎曲應(yīng)力，此時(shí)軸承和齒輪都會(huì)產(chǎn)生噪聲；若是這樣，就必須補(bǔ)償嚙合變形，至于是修形，整形還是變位的方式，只能由實(shí)際情況做決定；乙補(bǔ)充說(shuō)，由于齒輪各參數(shù)選擇不恰當(dāng)，也會(huì)導(dǎo)致噪聲，如模數(shù)和螺旋角，因此：1. 在保證輪齒強(qiáng)度的情況下，模數(shù)應(yīng)盡量取??；2. 螺旋角，在能夠保證合理的安裝和加工要求的時(shí)候，增大螺旋角可以增加重合度，使噪聲降低。

當(dāng)然，就像幾乎所有的設(shè)計(jì)師在出現(xiàn)問(wèn)題的時(shí)候做出的反應(yīng)一樣，丙對(duì)加工產(chǎn)生疑問(wèn)，說(shuō)，正反轉(zhuǎn)噪聲差異大，也許是齒形的問(wèn)題，如果兩側(cè)齒形加工有差異，那么正反轉(zhuǎn)噪聲差異大的可能性也存在，尤其是沒(méi)有進(jìn)行磨齒而僅僅是剃齒工藝的齒輪；因?yàn)樘挲X后會(huì)常見一種中凹齒形，即使基節(jié)偏差很小，也沒(méi)有頂刃嚙合的情況下，也會(huì)產(chǎn)生二次沖擊，噪聲非常大。

丁說(shuō)，無(wú)論是設(shè)計(jì)，生產(chǎn)，還是裝配，都會(huì)有實(shí)際與理論之間的差異，而這種差異會(huì)帶來(lái)各種意想不到的問(wèn)題；在上述的原因之外，還可以考慮以下兩點(diǎn)：1. 箱體的結(jié)構(gòu)：如果在反轉(zhuǎn)時(shí)軸向應(yīng)力過(guò)大，在軸承動(dòng)載荷作用下會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)并輻射噪聲，而且軸承座與箱體支點(diǎn)的聯(lián)接結(jié)構(gòu)也是重點(diǎn)，在必要的地方設(shè)置加強(qiáng)筋，以防止振動(dòng)的產(chǎn)生；2. 齒輪的側(cè)隙：若是側(cè)隙過(guò)小，會(huì)使嚙合時(shí)排氣速度增加，噪聲急劇增大，而側(cè)隙稍大些對(duì)噪聲影響并不大。

丙同意丁的意見，并補(bǔ)充說(shuō)，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的質(zhì)疑，除齒形誤差外還有基節(jié)偏差：當(dāng)基節(jié)不等時(shí)，一對(duì)嚙合的齒輪會(huì)出現(xiàn)齒頂刃沿著齒面刮行的情況，使瞬時(shí)傳動(dòng)比突變，引起噪聲。

帶著大家的質(zhì)疑，提問(wèn)者對(duì)設(shè)計(jì)圖紙及生產(chǎn)裝配環(huán)節(jié)進(jìn)行了檢查，在檢測(cè)齒面精度的時(shí)候發(fā)現(xiàn)了齒形不對(duì)稱，最后查出是滾齒機(jī)分度蝸輪副的問(wèn)題，即：當(dāng)分度蝸輪副的嚙合間隙大時(shí)，滾齒時(shí)由于受力不均勻，造成齒形兩面不對(duì)稱，一面齒形好，一面齒形不好；主傳動(dòng)面與副傳動(dòng)面不對(duì)稱，造成主傳動(dòng)面嚙合時(shí)很順暢，而副傳動(dòng)面嚙合時(shí)由于齒形與理論漸開線誤差過(guò)大，使傳動(dòng)時(shí)無(wú)法保持勻速，而是時(shí)快時(shí)慢，使齒面受到脈沖式附加動(dòng)載荷，從而產(chǎn)生噪聲。

由于噪聲已經(jīng)存在，在產(chǎn)品不能報(bào)廢的前提下，必須想辦法對(duì)其進(jìn)行控制，把噪聲的分貝值降到最低，由此，甲提出一個(gè)修配齒面的辦法：做一個(gè)小裝置，將一對(duì)需要嚙合的齒輪放在一起，一個(gè)主動(dòng),一個(gè)被動(dòng)；主動(dòng)輪固定旋轉(zhuǎn)，從動(dòng)輪沿徑向施加壓力，強(qiáng)迫嚙合的同時(shí)加研磨液(由在煤油里加研磨粉調(diào)配而成，研磨粉要少加)，研磨的時(shí)間由表面粗糙度而定。

修配齒面也許能解決問(wèn)題，但以防萬(wàn)一，丙說(shuō)，噪聲之所以會(huì)從發(fā)生源傳播出來(lái)，齒輪體本身結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，可以通過(guò)以下兩個(gè)手段來(lái)進(jìn)行改進(jìn)：1. 在輪體上打消聲孔，并在孔中填入聚氨酯橡膠或銅錳合金的阻尼塞。

2. 在輪體上鑲HT250或銅錳合金的阻尼環(huán)。

3. 還有一個(gè)很容易被忘記的原因，那就是毛刺，有時(shí)候毛刺未剔除干凈，會(huì)造成很大的噪聲，并且還會(huì)使齒面劃傷。

這個(gè)在生產(chǎn)中一定要注意。

3. 結(jié)論找到原因之后，其實(shí)頗有點(diǎn)“明明費(fèi)力地檢查了電腦機(jī)箱里所有的硬件，最后卻發(fā)現(xiàn)問(wèn)題是電源插頭松動(dòng)”的意思。

但要說(shuō)的是，分析問(wèn)題是有步驟的，作為設(shè)計(jì)師，出現(xiàn)問(wèn)題第一應(yīng)該想到的就是檢查圖紙，看看設(shè)計(jì)有沒(méi)有毛病，然后才是生產(chǎn)裝配環(huán)節(jié)，最后判斷是報(bào)廢還是修配使用。

在這種時(shí)候，設(shè)計(jì)計(jì)算書就很重要了，是驗(yàn)證設(shè)計(jì)的依據(jù)，比如證明輪齒強(qiáng)度合適，證明軸系強(qiáng)度合適，證明軸承選擇沒(méi)有失誤等等。

很多老設(shè)計(jì)師可以根據(jù)豐富的經(jīng)驗(yàn)來(lái)拋開計(jì)算驗(yàn)證，直接選取一些參數(shù)，但年輕的設(shè)計(jì)師還是盡量不要這樣。

另外，作為設(shè)計(jì)師應(yīng)該對(duì)工藝有一些基本的了解，自己設(shè)計(jì)出來(lái)的東西要知道怎么生產(chǎn)，怎么檢測(cè)，怎么安裝。

加工回來(lái)的零件可以自己動(dòng)手檢測(cè)是否合格，對(duì)某些有小誤差的零件為什么必須報(bào)廢，為什么可以讓步使用，一定要弄明白。

小貼士： 怎么檢測(cè)共振：一般來(lái)說(shuō)如果齒輪不是又薄又大，是不會(huì)發(fā)生共振的，判斷是不是共振，可以用一個(gè)簡(jiǎn)單辦法檢查——用不干膠貼在可能發(fā)生共振的齒輪上，目的是改變齒輪的固有頻率，如果異常音沒(méi)了或是明顯發(fā)生音高變化，反復(fù)幾次結(jié)果一致，那就是共振。