转速和扭矩对二级圆弧齿轮减速箱振动的影响

合集下载

齿轮传动系统的动态特性分析

齿轮传动系统的动态特性分析

齿轮传动系统的动态特性分析齿轮传动系统是工业生产中常用的传动结构,它可以将高速旋转的电机输出的转矩和转速传递到负载端。

传动效率高、可靠性强、传动比较稳定等优点使得齿轮传动系统被广泛应用于机械制造、船舶、航空、汽车等领域。

齿轮传动系统除了静态特性外,其动态特性也对系统的工作效率和运行稳定性有着至关重要的影响。

一、齿轮传动系统的动态特性主要指什么?齿轮传动系统的动态特性包括振动、噪声、动态挠曲、动态拉弯等因素。

在齿轮传动系统中,传动较大的功率,齿轮所承受的载荷很大,会产生许多不同的振动现象。

齿轮对振动和噪声的抵抗能力是衡量齿轮传动系统重要参数之一。

齿轮传动系统的动态挠曲和动态拉弯特性是评价齿轮传动系统稳定性与承载能力的重要因素。

二、齿轮传动系统的振动特性分析1、齿轮共振的原因由于齿轮的放大系数较大,齿轮的不平衡质量、制造误差和装配误差成为齿轮共振的主要原因。

齿轮共振不仅会产生强烈的振动和噪声,而且还会引起齿轮的疲劳断裂。

2、齿轮的振动及其种类齿轮在传动时,因为本身的不平衡或者传动轴的离心率等问题,都会导致齿轮的径向、轴向、盘动及旋转振动等不同种类的振动,这些振动都会对齿轮传动系统造成不同程度的影响。

3、齿轮传动系统的振动控制方法有哪些?齿轮传动系统的振动控制方法一般有去杠杆技术、防共振措施、齿轮销齿措施、减震与降噪等方法。

其中减震与降噪方法最为普遍,也是目前应用最为成熟的一种技术。

齿轮传动系统的动态特性对于机械工程师而言是一个重要的研究领域,其分析需要不断深入了解机械传动结构中的物理现象以及机械运动学和动力学等方面的相关知识。

只有综合考虑齿轮传动系统的各项因素,才能更好地解决齿轮传动系统中出现的动态特性问题。

齿轮与齿轮箱振动噪声机理分析及控制

齿轮与齿轮箱振动噪声机理分析及控制

齿轮与齿轮箱振动噪声机理分析及控制写在前面噪声是指发声体做无规则振动时发出的声音。

声音由物体的振动产生,以波的形式在一定的介质(如固体、液体、气体)中进行传播。

一、齿轮振动的实例1齿轮轮毂的振动齿轮传递扭矩首先从轴传至轮毂,由轮毂传递到轮齿,再由主动轮轮齿传递到被动轮轮毂和轴系。

在传递过程中,由于受到轴向激励力的作用,齿轮轮毂产生轴向振动。

另外,由于啮合力的作用,轮毂也会产生横向和沿周向的振动。

2轴承及轴承座的振动齿轮系统通过轴系安置于轴承及其轴承座上,由于齿轮本体的轴向和周向振动必引起轴承支承系统的振动,相反,外界干扰力(如螺旋桨的轴承力)也可能通过轴承传递给齿轮系统。

3齿轮箱的振动齿轮的振动由轴系传到齿轮箱,激励箱体振动,从而辐射出噪声。

另外,齿轮在箱内振动的辐射声激励箱体,使箱体形成二次辐射噪声,这类噪声大部在中低频范围内。

齿轮箱体本身的振动也直接产生辐射声。

4齿轮的振动在啮合过程中,轮齿先由一点接触而扩展到线接触,或一次实现线接触,使得接触力大小、方向改变,产生机械冲击振动,从而辐射出噪声。

这类噪声呈现高频冲击的形式,其典型的齿轮振动时程曲线示于图2。

轮齿啮合时不断变化的啮合力,既激发齿轮的强烈振动,即各个轮齿的响应很大,也激发了齿轮箱箱体较弱的振动。

通常认为齿轮产生噪声的主要原因是轮齿之间的相对位移。

这类噪声源产生的噪声可以用付氏变换法把噪声表示为稳定频率的分量的集合。

图1 齿轮啮合振动及噪声传播图2 齿轮振动时程曲线二、齿轮振动噪声产生的机理1齿轮啮合激励产生的噪声齿轮的轮齿在啮合时因传动误差产生交变力,在交变力作用下产生线性及扭转响应,使齿轮产生振动辐射出噪声。

这是一种主要的噪声源,接触力变化越大,则齿轮相应的振动响应越大。

另外,齿轮的周节差产生的由复杂的或调制频率及其倍频组成的噪声,含有重复的基频(轴频),频率很低。

由于周节差产生了不规则的脉冲序列。

这种脉冲序列包括了众多的频率成份,但还不能认为是宽带随机噪声。

联轴器传递扭矩的缺点

联轴器传递扭矩的缺点

联轴器传递扭矩的缺点主要包括以下几个方面:
振动和噪声:联轴器在传递扭矩时可能会产生振动和噪声,这可能对机器和设备造成不利影响,例如降低设备性能、加速磨损等。

精度问题:联轴器在传递扭矩时可能会影响机器的精度,特别是在高精度传动中,这种影响可能会更加明显。

轴向载荷:联轴器传递扭矩时可能会产生轴向载荷,这可能会对机器的轴承和轴产生额外的压力和磨损。

成本和维护:联轴器的制造成本较高,且需要定期维护和更换,这可能会增加整个系统的成本和维护难度。

适用范围:联轴器的适用范围有限,对于不同的传动需求和机器类型,可能需要选择不同类型的联轴器,增加了设计和采购的复杂性。

综上所述,联轴器传递扭矩的缺点主要包括振动和噪声、精度问题、轴向载荷、成本和维护以及适用范围等方面。

在选择和使用联轴器时,需要综合考虑这些因素,以实现最佳的传动效果和设备性能。

二级减速器齿轮传动性能分析和修形优化设计

二级减速器齿轮传动性能分析和修形优化设计

二、齿轮传动的基本原理和影响因素
齿轮传动的基本原理是利用两个相邻的齿轮之间的啮合作用,将一个齿轮的 旋转运动传递到另一个齿轮上。在二级减速器中,通常采用斜齿圆柱齿轮或直齿 圆柱齿轮作为传动元件。影响齿轮传动性能的主要因素包括齿轮的材料、制造精 度、安装精度、润滑条件等。
三、二级减速器齿轮传动性能分 析
三、二级减速器齿轮传动性能分析
为了评估二级减速器齿轮传动的性能,我们进行了一系列实验和数据分析。 首先,我们选取了不同型号的二级减速器进行实验,记录了其在不同转速下的输 出扭矩和噪音水平。然后,对这些数据进行分析,发现不同型号的二级减速器在 性能上存在差异。其中,一些减速器的输出扭矩较大,但噪音水平较高;而另一 些减速器的输出扭矩较小,但噪音水平较低。
4求。
3、降低噪音:通过优化修形参数,可以降低减速器运行过程中的噪音,改善 工作环境。
4、提高承载能力:合理设计修形参数可以提高减速器的承载能力,适应更高 载荷的需求。
谢谢观看
四、修形优化设计的方案
四、修形优化设计的方案
1、优化齿轮材料和制造工艺:选择具有高强度、高硬度和低摩擦系数的材料 作为齿轮材料,如硬齿面钢或渗碳淬火钢。同时,采用先进的制造工艺,如精锻、 热处理等,提高齿轮的制造精度和耐磨性。
四、修形优化设计的方案
2、调整啮合刚度:通过改变齿轮的模数、压力角或螺旋角等参数,调整齿轮 的啮合刚度。适当增加模数和压力角可以增加齿轮的啮合刚度,从而提高输出扭 矩。但同时需要注意避免过大的模数和压力角导致齿根应力集中问题。
研究现状
研究现状
二级行星齿轮减速器在国内外得到了广泛应用,其性能不断提升。目前,国 内外对于二级行星齿轮减速器的研究主要集中在结构设计、材料选择、制造工艺 等方面。其中,齿向修形优化设计作为一种提高减速器性能的重要方法,越来越 受到。

齿轮箱震动大的原因

齿轮箱震动大的原因

齿轮箱震动大的原因
齿轮箱震动大的原因可能有以下几种:
1.齿轮制造或组装不当:齿轮的质量分布不均匀,造成不平衡,
从而引起振动。

2.齿轮配合不良:齿轮的啮合间隙不正确或齿轮副的配合不良会
导致振动增加。

3.齿轮损伤:齿轮表面磨损、剥落、疲劳裂纹等损伤会导致不正
常振动。

4.轴承故障:轴承损坏、润滑不良或装配不当都可能导致振动异
常。

5.轴弯曲:轴的弯曲或变形会导致轴承不稳定,引起振动。

6.油液问题:油液腐化、污染或不合适的润滑油会影响齿轮箱的
正常运行,引起振动。

7.转子不平衡:如果转子(如电机转子)存在不平衡,会导致振
动问题。

8.轴承支撑刚度不足:轴承支撑刚度不足会影响系统的稳定性,
产生振动。

9.齿轮箱结构松动:固定螺栓松动或齿轮箱的结构失稳会导致振
动异常。

10.过载运行:超负荷运行会导致齿轮箱振动过大,影响正常工
作。

11.齿轮箱使用环境:温度、湿度、尘埃等使用环境因素也可能
影响齿轮箱振动。

12.操作不当:操作人员不正确的使用或保养齿轮箱可能导致振
动异常。

为了避免齿轮箱震动过大,需要定期进行维护保养和检查,确保齿轮箱的结构和机械元件处于良好状态,并使用合适的润滑油和操作规范,以确保其正常运行。

如果出现震动异常的情况,应及时进行振动分析检测,排查问题,找出原因并进行相应的维修和校正。

风力发电机转速对齿轮箱振动的影响规律研究

风力发电机转速对齿轮箱振动的影响规律研究

157中国设备工程Engineer ing hina C P l ant中国设备工程 2018.11 (下)近些年伴随着新能源发电技术的不断发展,风力发电这一种环保、经济的清洁能源开发方式逐渐被世界各国所认可。

近些年有多个研究发现,风电机组在20年的运行周期内维修成本占据整个生产效益的25%,其中传动链发生机械故障是导致风机被迫停机的主要因素。

在风机当中齿轮箱属于主要的传动设备,所以对齿轮箱的工作状态进行实时监测是保障风机运行效益的关键。

1 风电机组转速监测规律当前,最为普遍的齿轮箱状态监测一般是以振动信号为主,应用相应的处理方式对振动信号实行相应分析,从信号的时域、频谱当中寻找到关键的齿轮故障信号成分,并从中获得齿轮箱的故障类型。

但是,应用基于振动信号的方式对风电齿轮箱实行相应的状态监测,可以基本明确两个方面的问题:一方面风电齿轮箱一般会涉及到行星轮系与定轴轮系,其均属于典型的复杂化齿轮传动系统,振动的信号成分相对于定轴齿轮箱更加繁琐;另一方面是根据振动信号的状态监测方式而言,一般都需要齿轮箱的转速相对保持稳定。

但是风电机组因为会直接受到来自风速的影响,所以在变速转动工作情况下促使基于振动信号的状态监测方式实施难度比较高。

为了更好的实现对风电机组的齿轮箱状态监测,有必要先分析转速波动并对风电机组的齿轮箱振动信号的规律,并借助相应的方式消除或降低转速波动对于整个振动过程的影响,进而将振动信号转变成可以应用于风机齿轮箱状态监测的数据信息。

下面对多个风电机组的实际监测中所获取的数据进行总结分析,从而明确风电机组转速对于齿轮箱的振动信号影响规律。

2 风电机组监测数据的分析(1)监测数据。

下面以某风力发电厂的SL1500型号的风电机组主传动链的数据进行分析,其主要是由叶片、齿轮箱以及发电机等构成,其中齿轮箱的结构属于两级行星添加一级定轴,风机振动主要是以CSM 在线监测系统进行数据储存,同时分布在密集储存区与稀疏储存区两个方面,密集储存区主要是以目前时刻向前推大约50d,这一区域的数据普遍间隔为3h45min,稀疏储存区主要是以密集储存区之前的所有历史记录,这一区域的数据间隔时间大约为1d。

发动机扭转振动过大引起的变速箱及整车异响的解决

发动机扭转振动过大引起的变速箱及整车异响的解决

10.16638/ki.1671-7988.2018.09.041发动机扭转振动过大引起的变速箱及整车异响的解决赵程程,张波(陕西法士特齿轮有限责任公司,陕西西安710119)摘要:文章主要介绍了发动机扭转振动过大引起的变速箱及整车异响问题的解决以及试验结果。

关键词:扭转振动;发动机;法兰盘;转盘中图分类号:U467.2 文献标识码:B 文章编号:1671-7988(2018)09-126-02The Engine Torque Caused by Excessive Transmission and Vehicle Noise SolutionZhao Chengcheng, Zhang Bo( Shaanxi Fast Gear Co., Ltd., Shaanxi Xi'an 710119 )Abstract:This article introduces the engine torque caused by excessive vibration transmission and vehicle noise problems and test results.Keywords: Torque vibration; Engine; Flange; TurntableCLC NO.: U467.2 Document Code: B Article ID: 1671-7988(2018)09-126-02前言随着国家排放标准的不断提升,发动机的排量及扭矩在不断的增加,为整车带来了更强劲的动力性及燃油经济性,但随着扭矩的不断增大,发动机的扭转振动(扭转振动时发动机通过轴系传递功率至变速箱,后桥,造成各轴段间的扭转角度不相等,轴段来回摆动产生的)也在不停的增大,扭转振动的增大会造成变速箱和后桥产生敲击的“哐哐”声从而引起整车噪音的不达标,影响乘客的乘车舒适性。

1 情况介绍某主机厂售后反馈在越南市场6DS80TC变速箱总成配WP5潍柴发动机在CNA6800Y1车型上出现异响问题,主要表现在,在挂2/3/4/5档时猛松或猛踩离合器时整个传动系发出“哐哐”的响声,尤其以变速箱和后桥处发出的噪音最为明显,出现此情况后,我公司与厦门中汽共同对其他产品进行了了解,发现5DS60T/6DS60T/6DS80T/6DS180T等产品在配套潍柴WP5,WP7,WP10等产品是均会出现上述问题,对比另一个配置CNA6800Y2的车型发动机为WP5,变速箱型号为6DS80TC(带电涡流缓速器支架)的整车,未发现此噪音的产生,两个车型的的配置如表1所示:表12 原因分析通过上表可以看出,两整车唯一的区别为一台加装电涡流缓速器,一台未加装缓速器;与整车厂、潍柴、SACHS 等厂家人共同查找原因,发现随着排放标准的不断提升,发动机的扭矩不断增加,在猛加或猛减油门时发动机的瞬间扭矩变化不断增大,在离合器结合和断开的瞬间发动机扭转震动提升,造成变速箱齿侧,后桥齿侧形成撞击,从而产生了“哐哐”的声音。

齿轮传动转速与扭矩的关系

齿轮传动转速与扭矩的关系

齿轮传动转速与扭矩的关系
齿轮传动是一种常见的机械传动方式,其转速和扭矩之间存在一定的关系。

齿轮传动中,齿轮的大小、齿数、模数等参数都会影响传动的效果。

当齿轮传动中输入轴的转速和扭矩确定时,输出轴的转速和扭矩也会随之确定。

根据齿轮传动的基本原理,可以得出以下公式来计算传动的转速和扭矩:
输出转速 = 输入转速× (齿轮1齿数÷齿轮2齿数)
输出扭矩 = 输入扭矩× (齿轮2齿数÷齿轮1齿数)
其中,齿轮1为输入齿轮,齿轮2为输出齿轮。

由于齿轮传动中存在一定的能量损耗,因此通过齿轮传动输出的扭矩会略微小于输入的扭矩。

需要注意的是,当齿轮传动存在多个齿轮时,其转速和扭矩的关系会更为复杂。

此时需要通过逐级计算,才能得出最终的传动效果。

同时,在实际应用中,还需要考虑齿轮的材料、精度等因素对传动效果的影响。

- 1 -。

电机扭矩与转速的关系曲线

电机扭矩与转速的关系曲线

电机扭矩与转速的关系曲线
电机扭矩与转速的关系曲线通常被称为扭矩-转速特性曲线,也称为扭矩曲线。

这条曲线描述了电机在不同转速下所提供的扭矩大小。

一般情况下,电机的扭矩-转速特性曲线可分为以下几个阶段:
1. 起动阶段:在起动阶段,电机的扭矩逐渐增加,转速相应地增加。

这是由于在启动时,电机所提供的启动扭矩较大,以克服静摩擦力和惯性负载的惯性。

在这个阶段,电机的输出扭矩较大,但转速较低。

2. 常规工作区:在电机达到额定转速之后,扭矩逐渐稳定在额定扭矩范围内。

在这个阶段,电机所提供的扭矩与转速呈线性关系。

电机能够稳定地运行在这个工作区,提供所需的功率输出。

3. 功率限制区:在额定转速之后,当负载进一步增加时,电机的转速会逐渐下降。

这是因为电机所提供的扭矩无法克服负载的惯性和摩擦力,从而导致转速下降。

在这个阶段,电机的输出功率受到限制,无法满足过大的负载要求。

4. 过负载区:当负载过重时,电机无法提供足够的扭矩来克服负载,从而导致电机无法继续运转。

在这个阶段,电机的转速下降至零,无法满足负载要求。

总之,电机扭矩与转速的关系曲线反映了电机在不同负载下提供的扭矩变化,从而反映了电机的运行特性和极限。

2级涡轮蜗杆减速机的传动效率

2级涡轮蜗杆减速机的传动效率

目录一、概述二、2级涡轮蜗杆减速机的工作原理三、传动效率的影响因素3.1 摩擦损失3.2 功率损失3.3 冷却效率3.4 噪音和振动四、如何提高2级涡轮蜗轮减速机的传动效率4.1 选材4.2 润滑4.3 设计和制造工艺4.4 维护保养五、结论一、概述2级涡轮蜗杆减速机是一种常用的工业传动设备,广泛应用于机械、冶金、化工等领域。

传动效率是衡量减速机性能优劣的重要指标之一,对于提高生产效率和节约能源具有重要意义。

本文将重点介绍2级涡轮蜗杆减速机的传动效率及影响因素,并探讨如何提高其传动效率。

二、2级涡轮蜗杆减速机的工作原理2级涡轮蜗杆减速机是将高速旋转的主动轴通过齿轮传动装置驱动涡轮蜗杆旋转,再通过涡轮蜗杆的蜗杆轴与蜗杆进行啮合,将旋转运动变为定向平动运动,实现减速并传递动力的一种机械传动装置。

减速机内部装有高精度润滑油膜,能有效减少噪音和振动。

三、传动效率的影响因素2级涡轮蜗杆减速机的传动效率受多种因素影响。

3.1 摩擦损失减速机内部零部件的运动表面会因为摩擦而产生摩擦损失,这会导致能量的损失。

如何减少零部件的摩擦损失,提高机械效率是一个重要的研究课题。

3.2 功率损失减速机在传动过程中还会因为各种原因产生功率损失,如传动链条的损失、传动杆的柔度等问题,都会导致功率损失。

3.3 冷却效率传动装置在工作时会产生一定的热量,如何有效地散热是关系到传动效率和传动寿命的重要因素。

3.4 噪音和振动传动时产生的噪音和振动不仅会降低工作环境的舒适度,还会对设备的稳定性和耐久性产生不利影响。

四、如何提高2级涡轮蜗轮减速机的传动效率提高2级涡轮蜗杆减速机的传动效率需要改进相关设计和制造工艺。

4.1 选材减速机零部件的选材直接影响着机械的传动效率和寿命。

采用高强度、低摩擦系数的材料可以有效减少摩擦损失,提高传动效率。

4.2 润滑合理的润滑系统设计和优质的润滑油对于减速机的运转效率至关重要。

通过提高润滑油膜的质量和厚度,可以降低摩擦损失,提高传动效率。

低风速风力发电机组用齿轮箱的振动特性分析

低风速风力发电机组用齿轮箱的振动特性分析

低风速风力发电机组用齿轮箱的振动特性分析一、引言在风力发电系统中,齿轮箱是将风能转化为电能的关键组件之一。

然而,在低风速运行时,齿轮箱的振动特性成为一个值得深入研究的问题。

本文旨在对低风速风力发电机组用齿轮箱的振动特性进行分析,为改善发电系统的可靠性提供参考。

二、齿轮箱的振动特性分析1. 振动起因低风速条件下,风力发电机组的转速较低,导致齿轮箱受到非理想载荷条件的影响,使其产生振动。

这种振动可以由多个因素引起,如齿轮啮合、轴承失效、齿轮偏心、不平衡质量等。

2. 振动传递与放大机制低风速条件下,齿轮箱的振动不仅会在齿轮箱本身内部产生,还会通过机械结构传递到其他部件,如发电机、塔架等。

振动在传递的过程中可能会受到放大,导致系统的振动响应更为显著。

因此,了解振动传递与放大的机制对于分析齿轮箱的振动特性十分重要。

3. 振动评估方法为了准确评估齿轮箱的振动特性,需要采用合适的振动评估方法。

常见的方法包括测量齿轮箱的振动加速度、路径分析法、频域分析法等。

这些方法可以帮助我们了解齿轮箱的振动频率、振动幅值以及振动模态等重要参数,从而对齿轮箱的工作状态进行评估。

三、齿轮箱振动特性分析的影响因素1. 齿轮参数齿轮箱的设计参数对其振动特性有着重要影响。

例如,齿轮的型号、齿轮的啮合角度、齿轮模数等参数都会影响到齿轮箱的振动。

通过合理设计这些参数,可以减小齿轮箱的振动响应。

2. 轴承刚度和阻尼轴承的刚度和阻尼对振动特性产生重要影响。

合适的轴承刚度可以减小齿轮箱的共振现象,而适当的阻尼可以减小振动的幅值。

3. 径向间隙和偏心度径向间隙和偏心度是导致齿轮箱振动的常见因素。

合理控制齿轮箱的径向间隙和减小齿轮的偏心度可以有效降低振动响应。

四、改善低风速风力发电机组用齿轮箱的振动特性的措施1. 优化设计通过合理设计齿轮箱的参数,如齿轮的型号、啮合角度等,以及优化轴承的刚度和阻尼,可以减小齿轮箱的振动响应。

此外,合理控制齿轮箱的径向间隙和减小齿轮偏心度也是改善振动特性的一种方法。

传动轴扭矩和转速的关系

传动轴扭矩和转速的关系

传动轴扭矩和转速的关系
传动轴扭矩和转速的关系可以概括为:在功率固定的条件下,扭矩与发动机转速成反比关系,即转速越快扭矩越小,反之扭矩越大。

这是因为功率是扭矩和转速的乘积,当功率一定时,扭矩和转速是相互制约的。

在发动机上,转速是单位时间内曲轴的转数,与车速直接相关。

当档位不变时,发动机转速提高,车速也会相应提高。

而扭矩是用来描述发动机曲轴转动的强弱,扭矩越大,提供给汽车的牵引力就越大,加速越快,拖拽能力也越强。

因此,在传动系统中,扭矩经过变速器和主减速器等整个传动系统的减速增扭之后,最终体现在车轮上,从而驱动汽车行驶。

另外,需要注意的是,在低速时,转矩高,转速低,这有利于提供更大的牵引力和驱动力。

而随着转速的提高,转矩会降低,这时需要提供更大的燃料量来增加功率,以保持车辆的速度和加速度。

因此,在车辆行驶过程中,需要根据实际情况合理调节转速和扭矩,以保证车辆的动力性和经济性。

机械传动中齿轮减速器的噪声问题探究

机械传动中齿轮减速器的噪声问题探究

机械传动中齿轮减速器的噪声问题探究机械传动中,齿轮减速器是最常用的减速装置之一,其工作原理是通过插入齿轮来改变电机输出轴的转速和扭矩。

然而,在使用齿轮减速器的过程中,可能会出现一些噪声问题,这将影响到减速装置的正常运行。

因此,为了保证减速器的正常工作,必须探究齿轮减速器的噪声问题。

齿轮减速器的噪声问题可以分为两类:结构噪声和运行噪声。

结构噪声是由于齿轮传动系统中各部件之间的形状和尺寸偏差所导致。

运行噪声则是由于齿轮减速器运行时产生的振动引起的。

结构噪声问题通常通过改进生产工艺和提高制造精度来解决。

例如,提高齿轮的加工精度可以减少齿轮与其它部件之间的摩擦和噪声。

此外,在装配齿轮减速器时,应注意各部件的对称性和配合精度,避免引起振动和噪声。

运行噪声问题通常是由于齿轮在运转时产生的振动所引起的。

减少齿轮减速器中的运行噪声可以通过以下方法实现:1.改善齿轮配对齿轮的配对质量直接影响到齿轮传动的效率和声音。

如果齿轮的配对不好,则会产生摩擦和噪声。

为了提高配对质量,需要注意以下几点:①加工精度:在齿轮的生产过程中,需要对齿轮进行精细的加工和打磨,以保证齿轮的表面光滑度和加工精度。

这样可以减少齿轮之间的摩擦和噪声。

②匹配误差:齿轮之间的误差越小,摩擦和噪声就越小。

因此,在制造齿轮时,需要对齿轮进行严格的匹配检查,以确保齿轮之间的误差最小。

2.适当的润滑和维护为了减少齿轮减速器的噪声,需要给齿轮适当润滑。

因为齿轮在运行时必然会产生摩擦,而适当的润滑可以减少齿轮之间的摩擦和磨损。

此外,还需要定期对齿轮进行维护和检查,及时更换磨损或损坏的部件。

3.改变齿轮类型另外,可以考虑改变齿轮的类型,使用更加优化的齿轮类型,例如斜齿轮或蜗轮。

这些齿轮的工作原理更加优化,能够减少齿轮的噪声和振动。

总之,齿轮减速器的噪声问题对于机械传动的正常运转产生很大影响,因此需要采取相应的措施去解决。

通过优化生产工艺、提高制造精度、改善齿轮配对、适当的润滑和维护,以及采用更加优化的齿轮类型等措施,可以有效地减少齿轮减速器的噪声,确保其正常运转。

探究机床电机扭矩对机床加工工件圆弧象限点质量的影响

探究机床电机扭矩对机床加工工件圆弧象限点质量的影响

探究机床电机扭矩对机床加工工件圆弧象限点质量的影响摘要:本文阐述了通过SREVO GUIDE软件,对Fanuc系统机床进行优化调试,并以立式加工中心机床为例,详细描述了伺服优化的电气调试过程。

通过更换电机,说明了不同电机配置对机床加工工件圆弧象限点的精度及质量的影响。

关键词:伺服优化频率响应圆弧象限点加工质量对于机床来说,在数控系统的控制下,伺服电机通过丝杠带动工作台移动来进行加工。

对于同一机床,不同的电机配置,会对加工质量造成一定的影响,机床加工前需要对伺服驱动进行优化。

伺服驱动优化的目的就是让机电系统的匹配达到最佳,以获得最优的稳定性和动态性能,从而提高机床加工质量及精度。

一、三轴频率响应曲线的测定及调整以立式加工中心为例,X,Y,Z三轴电机分别为βisc12/3000-B、βisc 12/3000-B、βis 22/3000-B;最大扭矩分别为27Nm、27Nm、45Nm。

1.电机频率响应曲线(1)响应带宽(也就是幅频曲线上 0dB 区间)要足够宽,主要通过调整伺服位置环增益(PRM 1825),速度环增益(PRM 2021)参数来实现,使之越宽越好。

(2)使用HRV滤波器后机床高频共振被抑制,此时高频共振频率处的幅值应低于-10dB。

(3)在截止频率(幅频曲线开始下降的地方对应的频率)处的幅值应该低于10dB。

(4)在1000Hz附近的幅值应该低于-20dB2.初始频率响应曲线测量以X轴为例,连接SREVO GUIDE软件,进行初始频响曲线的测量。

对于电流环,勾选HRV3电流控制、切削/快移进给速度增益有效开关、HRV3经常有效、电流环1/2PI控制并适当调整电流增益倍率和速度增益倍率;对于速度环,选择PI控制、速度环比例高速处理功能、切削/快速进给速度增益切换、速度比例高速处理、停止时比例并适当调整速度增益;对于位置环,勾选切削/快速进给位置环增益开关并适当调整切削进给位置环增益与快速进给位置环增益。

[45] 转速与负载对减速器振动噪声的影响研究_周建星

[45] 转速与负载对减速器振动噪声的影响研究_周建星

195
Tab. 2 The gear box natural frequencies ( Hz) 阶数 1 2 3 4 5 频率 676. 52 1 339. 9 1 546. 9 1 664. 2 2 389 阶数 6 7 8 9 10 频率 2 732. 2 2 808 2 920. 4 3 273. 2 3 351. 4 阶数 11 12 13 14 15 频率 3 798. 9 3 802. 4 3 973. 2 4 343. 2 5 098
Effect of operating conditions on vibration and noise radiation of a gear reducer ZHOU Jianxing,LIU Geng,WU Liyan
( College of Mechatronic Engineering,Northwestern Polytechnical University,Xi'an 710072 ,China)

[1 ]
1982 年 9 月生 第一作者 周建星 男, 博士生,
194
振 动 与 冲 击
2013 年第 32 卷
及负载对减速器振动噪声的影响做出了分析 。
1
齿轮箱激励计算
减速器运转过程中, 由于齿轮时变啮合刚度及误 使齿轮动态啮合力产生波动, 从而引起 差激励的作用, 系统振动。 1. 1 分析模型 分析模型如图 1 ( a ) 所示, 为单级直齿圆柱齿轮减 分析模型参数如表 1 所示。 速器,
· ·

Kc 1 / mp + 1 / mg
( 3)
图1
减速器模型
Ip θ p = Tp - Fp Rp · · · m g y g + c gy y g + k gy y g = - F pg · · Ig θ g = Tg - Fg Rg

二级减速原理

二级减速原理

二级减速原理
摘要:
1.二级减速原理的定义
2.二级减速原理的工作原理
3.二级减速原理的应用
4.二级减速原理的优点与局限性
正文:
1.二级减速原理的定义
二级减速原理,又称为双级减速原理,是一种在工程技术中广泛应用的减速原理。

其主要作用是通过两个减速器串联使用,达到减小驱动力矩、降低转速、增大输出扭矩的目的。

2.二级减速原理的工作原理
二级减速原理的工作原理可以简单概括为:将高速旋转的驱动轴通过第一个减速器降低转速,同时增大扭矩;然后再将经过第一个减速器减速后的轴通过第二个减速器进一步降低转速,同时继续增大扭矩。

这样,经过两个减速器后,驱动轴的转速会大幅度降低,扭矩会大幅度增大,从而满足某些工程应用场景的需求。

3.二级减速原理的应用
二级减速原理在工程技术中有广泛的应用,如:
(1)在自动化设备中:机器人、自动化生产线等设备,常常需要对驱动轴进行精确控制,二级减速原理可以提供较低的转速和较大的扭矩,满足这些设
备的运行需求。

(2)在交通工具中:某些交通工具,如汽车、船舶等,需要进行高速行驶与低速行驶的切换,二级减速原理可以实现这一功能。

(3)在风力发电中:风力发电机的转速往往较高,通过二级减速原理可以将转速降低到适合发电的范围,从而提高发电效率。

4.二级减速原理的优点与局限性
优点:
(1)可以实现较大的传动比,满足某些工程应用场景的需求。

(2)具有较好的稳定性和可靠性,使用寿命较长。

局限性:
(1)由于二级减速原理需要使用两个减速器,因此结构相对复杂,制造成本较高。

二级减速原理

二级减速原理

二级减速原理二级减速是指在机械传动系统中,通过两组齿轮的配合,实现转速的减小。

这种减速原理在许多机械设备中都得到了广泛的应用,它能够有效地降低设备的运行速度,提高输出扭矩,满足不同工况下的需求。

本文将对二级减速原理进行详细介绍,包括其工作原理、优点、应用范围等方面的内容。

首先,二级减速的工作原理是通过两组齿轮的传动来实现的。

通常情况下,第一组齿轮的齿数较少,转速较高,而第二组齿轮的齿数较多,转速较低。

当动力传递到第一组齿轮时,由于齿轮的不同齿数,会导致第二组齿轮的转速减小,从而实现减速的效果。

这种设计可以根据实际需要来选择不同的齿轮参数,以满足不同的减速比要求。

其次,二级减速具有许多优点。

首先,它能够有效地降低设备的运行速度,提高输出扭矩,从而满足了许多需要较大扭矩的工作场合。

其次,由于采用了两组齿轮的传动,可以更好地分散动力传递过程中的负荷,提高了传动系统的稳定性和可靠性。

此外,二级减速还可以减小齿轮的尺寸和重量,降低了制造成本,提高了传动效率,延长了设备的使用寿命。

最后,二级减速的应用范围非常广泛。

它可以用于各种机械设备中,如风力发电机、水泵、输送机、搅拌机等。

在这些设备中,通常需要根据不同的工况来调整转速和扭矩,而二级减速正是能够满足这些需求的理想选择。

此外,由于二级减速具有结构简单、传动可靠、使用方便等特点,因此在工程实践中得到了广泛的应用。

综上所述,二级减速原理通过两组齿轮的配合,实现了有效的转速减小,提高了输出扭矩,满足了不同工况下的需求。

它具有许多优点,并且在各种机械设备中得到了广泛的应用。

因此,对于工程设计和制造来说,掌握二级减速原理是非常重要的,它将为设备的性能和可靠性提供有力的保障。

减速机增大扭矩的原理

减速机增大扭矩的原理

减速机增大扭矩的原理
减速机是一种机械传动装置,它可以将高速低扭矩的动力转换为低速高扭矩的动力。

减速机的主要作用是增大扭矩,使得机械设备能够承受更大的负载和更高的工作效率。

那么,减速机是如何实现增大扭矩的呢?
减速机的工作原理是通过齿轮传动来实现的。

齿轮是一种圆形的机械零件,它有一定数量的齿,可以与其他齿轮或链条相互咬合,从而实现动力传递。

减速机中的齿轮通常由两个或多个齿轮组成,其中一个齿轮的直径比另一个齿轮大,从而实现减速的效果。

在减速机中,输入轴和输出轴分别与两个齿轮相连。

当输入轴旋转时,它会带动第一个齿轮旋转,第一个齿轮再带动第二个齿轮旋转,最终输出轴也会旋转。

由于第二个齿轮的直径比第一个齿轮小,因此输出轴的转速会比输入轴的转速慢,但是输出轴的扭矩会比输入轴的扭矩大。

这是因为齿轮的扭矩与其直径成反比。

当齿轮的直径变小时,它的扭矩就会变大。

因此,在减速机中,第二个齿轮的直径比第一个齿轮小,输出轴的扭矩就会比输入轴的扭矩大。

这样就实现了增大扭矩的效果。

除了齿轮传动外,减速机还可以采用其他传动方式,如链条传动、带传动等。

不同的传动方式有不同的优缺点,需要根据具体的应用
场景来选择。

减速机是一种非常重要的机械传动装置,它可以将高速低扭矩的动力转换为低速高扭矩的动力,从而实现增大扭矩的效果。

在实际应用中,需要根据具体的需求来选择合适的减速机型号和传动方式,以达到最佳的工作效果。

二级减速原理

二级减速原理

二级减速原理
(原创版)
目录
1.二级减速原理的概述
2.二级减速原理的组成部分
3.二级减速原理的工作原理
4.二级减速原理的应用领域
5.二级减速原理的优点和局限性
正文
1.二级减速原理的概述
二级减速原理,也被称为双级减速原理,是一种传动系统中用于降低转速并增加转矩的技术。

这种原理主要应用于需要高扭矩低转速的场合,例如工业机器人、自动化设备等。

2.二级减速原理的组成部分
二级减速原理主要由两个减速器组成,分别是输入减速器和输出减速器。

输入减速器接受高速旋转的输入,通过齿轮或皮带的传动,降低转速并增加转矩,然后将这个运动传递给输出减速器。

输出减速器再次对运动进行减速和增加转矩,最终输出低速高扭矩的运动。

3.二级减速原理的工作原理
当高速旋转的输入通过输入减速器时,减速器的齿轮或皮带会将转速降低,同时增加转矩。

这个减速后的运动然后传递到输出减速器,输出减速器再次通过齿轮或皮带的传动,进一步降低转速并增加转矩。

最终,输出减速器输出低速高扭矩的运动。

4.二级减速原理的应用领域
二级减速原理广泛应用于需要高扭矩低转速的场合,例如工业机器人、自动化设备、精密传动设备等。

在这些设备中,二级减速原理可以提供足够的驱动力,同时保证设备的精度和稳定性。

5.二级减速原理的优点和局限性
二级减速原理的优点主要有:能够提供高扭矩低转速的运动,保证设备的驱动力和运动精度;结构简单,运行稳定,维护方便;可以提高系统的效率,降低能耗。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

转速和扭矩对二级圆弧齿轮
减速箱振动的影响
石油大学(华东)(山东东营 257062) 綦耀光
摘要 分析了目前我国油田应用最广泛的53kN ・m 二级分流式双圆弧齿轮减速箱,其振动特性随输出轴转速和承受扭矩的变化规律。

认为,减速箱输出轴的转速对其振动状态的影响是复杂的。

一般而言,随转速的增加,振动响应减小,振动频谱变疏;输出轴承受扭矩的增加,减速箱的振动响应峰值呈线性关系增加。

叙词 振动 分析 圆弧齿轮 分流 减速器中图法分类号 T E833.1
1 双圆弧齿轮减速箱的振动分析模型
抽油机用53kN ・m 减速箱为高速级分流式,其结构如图1所示。

为分析方便,取图
1所示的振动分析坐标系〔1〕
,各级齿轮啮合
的刚度(指齿轮轮齿有单位变形时,在轮齿啮合线方向上所需的力)如图2所示。

从图可知,由于齿轮的啮合刚度是以齿轮轴向周节为周期变化的。

因此,该减速箱的振动问题,是一变刚度的阻尼振动问题,其振动方程为
〔M 〕{X b }+〔C 〕{X a }+〔K 〕{X }={F }(1){X }满足初始条件 
{X }={X 0}t =0和{X a }={X 0}t =0
式中 〔M 〕
——质量距阵〔C 〕
——阻尼距阵{X }——各振动坐标的位移列向量{F }—
—激励列向量
图1 减速箱结构与振动分析坐标系
3 结束语
牙轮钻头转速、承载与寿命是影响高速高压喷射钻井工艺至关重要的因素,而转速与承载的提高,寿命的延长恰恰受其滑动轴承的制约,胶合是其最主要的失效形式。

胶合一旦发生,钻头在短期内丧失工作能力,往往导致井下钻头事故。

今后发展高转速、高寿命牙轮钻头的关键在于从材料与工艺入手,优化设计滑动轴承。

为了考察和评价滑动轴承材料的抗胶合能力,必须从逻辑上确定合理的参量及测试这些参量的思路与方法。

从滑动轴承胶合发生的机理、过程及结果分析,p v 极限值、滑动摩擦因数f 、磨损量$m 是评定材料抗胶合性能的最佳3参量。

对几种轴承材料分别给出了测试3参量的原理、方法、结果及分析,用该方法评价牙轮钻头滑动轴承材料的抗胶合性能是可行的,也可用于评定其它合金的抗胶合性能。

参考文献
1 贾文杰.三牙轮钻头滑动轴承浮动衬套的抗胶
合试验.石油机械,1996,24(2):17~20
2 姚启均.金属力学性能试验常用数据手册.北
京:机械工业出版社,1994.
(收稿日期:1997-03-27)
图2 齿轮的啮合刚度
各距阵的具体表达式可按图1所示的坐标系,其值按照齿轮的啮合形式和减速箱的结构求出〔1〕。

由于齿轮的啮合刚度是变化的,因此,刚度距阵和阻尼距阵都包含有变化部分,把〔C 〕和〔K 〕分解为〔C C 〕和〔C A 〕与〔K C 〕和〔K A 〕2部分,其中〔K A 〕和〔C A 〕是变化部分,〔K C 〕和〔C C 〕为常数部分,这样,式(1)可写为
〔M 〕{X b }+〔C C 〕{X a }+〔K C 〕
{X }={F }-〔C A 〕{X a }-〔K A 〕{X }(2)解式(2),可得到在不同减速箱传递不同扭矩和转速时的振动响应。

我们分析的减速箱传
动比为29.6,高速级模数为6,低速级模数为8,取齿轮的啮合阻尼比为0.002。


2 转速对减速箱振动特性的影响
抽油机用两级分流式双圆弧减速箱输出轴的转速较低,一般在4~15r/m in 之间,属于低速运转设备。

一般而言,低速机械的振动
与噪声应该较小,但是,抽油机减速箱的振动和噪声较大,为了探讨抽油机减速箱噪声较大的原因,同时,作为减速箱振动形态的研究,讨论转速对振动特性的影响是非常重要
的。

由于双圆弧齿轮减速箱的振动激励主要是轮齿啮合刚度变化引起的激励,因此,在分析时,我们特别注意振动特性与齿轮啮合轴向齿距的变化对应关系。

2.1 振动响应随转速的变化规律
假设减速箱的刚度、质量、阻尼等参数为常量,输出轴的转速为变量,计算转速取不同值时减速箱振动响应的情况,并求其响应的最大值,即可得到减速箱中各构件振动响应最大值随转速的变化规律。

随转速的增加,减速箱中齿轮的振动响应最大速度(角速度)变化规律如图3所示,轴承处振动响应速度最大值变化规律如图4
所示。

(a ) 高速轴齿轮的周向振动角速度峰值 (b ) 中间轴大齿轮的周向振动角速度峰值
图3 典型齿轮振动响应速度峰值随转速的变化规律
a ) 从总的变化趋势而言,随着减速箱输出轴转速的增加,减速箱的振动响应幅值变小,也就是说,双圆弧齿轮两级分流式减速箱在较高转速状况下工作的振动状态比低速下工作要优。

这是由于减速箱在较高转速状态下工作时,轮齿啮合刚度变化引起的振动在下一个啮合周期到来时还没有完全衰减,系统具有一定的振动位移,因此,齿轮对刚度变化是引起振动激励的敏感性相对变弱的缘故。

b ) 当轮齿啮合刚度的变化频率(等于齿轮轴向周节的变化频率)与其固有频率接近时,将产生共振现象,响应较大。

对比减速
箱的固有频率〔2〕
分析,我们发现,输出轴的转速较低(<4r/min)时,轮齿的啮合频率低于减速箱的最低固有频率,振动响应较小。

输出轴的转速在4~20r /min 范围内工作时,由于减速箱有多阶固有频率在这个范围内,振动响应较大。

当转速高于20r/m in 时,轮齿的啮合激励周期远离减速箱的各阶固有频率,则减速箱的振动响应逐渐减弱。

可见,采用提高减速箱工作转速的方法,避开对减速箱固有频率的激励,可以达到减振的目的。

由于工况要求,抽油机减速箱的工作范围在3
~20r/m in 的范围内,是该减速箱的高振动响应区,要降低该减速箱的振动和噪声,应采用相应的减振措施。

2.2 不同转速下振动响应的时域与频域特征解式(2),即可求出减速箱在不同转速下振动响应的时域图,对时域响应进行傅里叶变换,就可得到振动响应频域特征,分析不同转速减速箱的振动响应发现,转速较低时,减速箱对齿轮啮合激励较为敏感,振动响应具有和啮合刚度变化相同的周期性,当输出轴转速小于20r/m in 时,啮合刚度变化引起的振动冲击在齿轮的一个啮合周期内基本衰减,不会影响到下一个啮合周期。

转速较高时,轮齿啮合刚度变化对减速箱振动的激励变弱,振动响应中已看不到齿轮啮合刚度变化的周期,响应的峰值变小。

这是因为,在轮齿啮合刚度的一个变化周期内,减速箱振动响应的衰减较小,轮齿啮合刚度相对变化减弱。

图5给出了减速箱输出轴转速为20r /m in 时中间轴支承振动的频域响应。

从该图可知,由于激励的频率距减速箱以低速轴齿轮振动为主的固有频率较远,因此,响应中主要是激励的频率特征,
从图可看到以高速
(a) 高速轴轴承处横向振动速度峰值 (b) 低速轴轴承处横向振动速度峰值
图4 轴承处振动响应速度峰值随转速的变化规律
级的啮合激励频率及其倍频为中心频率,低速级的啮合频率为边频的频率调制成分。

在中间轴轴承处,由于激励的倍频接近减速箱以中间轴轴承、齿轮及与其啮合齿轮的振动
为主的固有频率,我们分析该处的振动响应频谱时,发现了多条以激励的倍频(可能向固有频率有所移动)为中心频率,以低速级的啮
合激励为边频的频带。

图6给出了减速箱输
出轴转速为200r /min 时中间轴支承振动的频域响应,由于这时齿轮低速级和高速级的啮合激励频率较高,在频谱中我们只看到了低速级的啮合频率及其倍频的谱线。

3 输出轴承受的扭矩对振动状况的影响
减速箱是用来传递和变换扭矩的,输出轴承受扭矩的变化,必然影响减速箱的振动状态。

我们知道,抽油机减速箱所承受的扭矩是变化的,可见,分析减速箱输出轴扭矩变化对振动状态的影响,对了解抽油机减速箱的
振动规律有一定的意义。

图5 输出轴转速为20r /min 时中间轴
轴承处的振动频谱
图7给出了输出轴在不同的扭矩水平
下,低速轴轴承处振动速度响应最大值的变化规律,从图7与减速箱其它部位的振动状态可知,振动响应的峰值随输出轴承受的扭矩呈线性变化,除峰值变小外,其规律完全相同。

由于抽油机减速箱输出轴扭矩的变化周期较长(一般在4~15s 之间),因此,抽油机减速箱上扭矩的变化,对减速箱振动状态的影响较小,但将引起减速箱振动量和噪声周期性的变化。

4 结论
理论分析表明:
1) 减速箱输出轴的转速对其振动状态的影响是复杂的。

一般而言,随转速的增加,
振动响应减小,振动频谱变疏。

图6 输出轴转速为200r /min 时中间轴
轴承处的振动频谱
图7 低速轴轴承处振动速度响应峰值变化规律
2) 随减速箱承受扭矩的增加,振动响应峰值也增加,而且呈线性关系。

参考文献
1 綦耀光.抽油机用双圆弧齿轮减速箱的振动特
性分析.石油大学博士论文集.1996.
2 綦耀光,陈如恒,朱庆国等.53kN ・m 抽油机减
速箱的振动模态分析.机械传动,1996,20(3,增刊):30~34
(收稿日期1997-03-11)
敬告作者通力合作
本刊1998年将更加严格贯彻G 3102—93质量和单位。

理量名称、法定代表符号和法定计量单符号,请在您行文时就予以剔除。

敬请合作照执行。

相关文档
最新文档