降低机床噪声的几点措施

　　1　引言

　　机械加工车间机床的轰鸣声和金属切削时产生的冲击、挤压声交织在一起,形成较强的噪声。而且在有些工厂车间,其噪声愈来愈强烈,严重影响人们的身心健康。我国政府颁布的“工业噪声卫生标准"中规定:工业企业生产车间和作业场所的工作地点噪声标准为85dB(A),对老企业可适当放宽,但不得超过90dB(A)。然而,在车间中的机床空转时的噪声一般为85dB(A)占据了车间噪声的90%～95%以上,成为机加车间的主要噪声源。如何降低机床噪音是必须认真考虑的问题。

　　2　降低齿轮传动噪声的措施

　　根据测试结果,产生机床噪声的主要位置在主轴箱,而主轴箱内主要是齿轮传动机构。众所周知,一对相啮合的齿,接触时会产生相对滑动,在啮合线上各接触点相对滑动速度的变化,将导致磨擦力的大小、方向改变,从而产生冲击力,发出噪声。为此可采取如下措施降低齿轮传动噪声。

　　2.1　改变轮齿类型

　　不同类型的齿轮,其啮合过程是不同的,产生的噪声也不一样。如图1所示直齿轮的轮齿在接触的瞬间是整个齿宽的线接触,传动时产生的啮合冲击较大,而斜齿轮的轮齿在接触时是由齿面上某一点开始,渐渐地向下延伸,通过齿面,因此冲击较小,所以斜齿不论从传动的平稳性还是承载能力来说都比直齿轮要高。斜齿轮产生的噪声比直齿轮小。在相同的工作条件下,斜齿轮的噪声要比直齿轮低3～10dB(A)。

　　2.2　齿顶修缘及齿形修整

　　由于制造过程中的误差,有部分齿根过度曲线处呈现没有磨到位的齿顶干涉现象,如图2所示。

　　为了减小齿轮在啮合过程中齿顶干涉冲击,使齿轮均匀而平滑的传动,应设法消除齿顶干涉,这种方法就是齿顶修缘,如图3所示。

式中:ca-齿顶方向修缘量;

　　cb-齿高方向修缘量;

　　m-模数。

　　此外,一种简单的修缘方法,是将齿顶高削低0.5mm,以取代齿顶修缘。

　　还有一种齿形修整的方法,即鼓形法,采用鼓形齿面磨削的方法把齿轮周边磨掉一些,使齿厚沿齿向连续变化,中间高,二端低,形成鼓形,如图4示。啮合时,轮齿在齿面中部接触避免或减少了由于齿形误差、齿向误差等产生的接触精度不好的现象,从而减小了噪声。实验证明,采用上述改进措施,机床主轴箱的噪声可由83dB(A)降至78dB(A)。

　　2.3　在齿轮轮体加阻尼减振

　　齿轮啮合时产生冲击使轮体产生振动也是产生噪声的原因。为此,可在轮体表面加阻尼材料,减振降噪。其作法有以下几种:

　　在大齿轮轮幅上加阻尼环。阻尼环由阻尼合金、铸铁、钢制成,如图5、6所示。该方法简单易行,是一种有效的降噪措施,可产生5dB(A)的降噪效果。在轮体中灌注聚氨脂橡胶。阻尼材料为:聚氨脂橡胶100%,MOCA(固化剂)9%、丙酮(适量)。如对某镗铣床的6个传动齿轮进行灌胶处理后,整个变速箱的噪声由84dB(A)降至79dB(A)。