1、外啮合齿轮泵振动和噪声
齿轮泵噪声的机理分析与控制
齿轮泵噪声的机理分析与控制齿轮泵是一种常见的液压传动元件，其主要通过齿轮间的啮合来实现液压油的输送和压力增减的功能。
随着其运转速度的增加，齿轮泵可能会产生噪音，给设备的工作环境和操作人员造成不良影响。
对齿轮泵噪声的机理进行深入分析，并针对噪声的产生原因提出有效控制措施，对于提高液压系统的工作效率和操作者的工作环境都具有重要的意义。
一、齿轮泵噪声的产生机理分析1. 齿轮运动引起的冲击噪声齿轮泵中的齿轮是主要的运动部件，其运动过程中会产生冲击力，这是齿轮泵产生噪声的主要原因之一。
当齿轮在齿隙中啮合时，由于受到载荷的影响，齿轮轮齿之间会产生冲击，导致噪音的产生。
齿轮在高速旋转时，还可能产生振动，从而引起更多的噪声。
2. 油液流动引起的液动噪声齿轮泵在工作过程中，液压油会不断地在泵体和齿轮之间流动，这种流动过程也会引起一定程度的噪音产生。
特别是在高速运转时，油液流动引起的湍流、涡流等现象会加剧噪声的产生，从而影响齿轮泵的使用效果。
3. 泵体结构和材质的限制齿轮泵的泵体结构和材料都对其噪声产生起着一定的影响。
泵体的设计结构不合理、材质刚度不足或者加工精度不高，都会加剧齿轮泵的噪声产生。
泵体的密封性差、内部结构设计不当等问题也会影响齿轮泵的噪声水平。
二、齿轮泵噪声的控制方法1. 优化齿轮结构和材料为了降低齿轮泵噪声的水平，可以从优化齿轮的结构和材料入手。
例如采用精密加工的齿轮，提高齿轮的耐磨性和耐久性，从而降低运动过程中产生的冲击和噪声。
在齿轮的设计上可以加入减震结构或减震材料，并注意齿轮的啮合准确性，以减小振动和噪声的产生。
2. 改善液压油的流动性能针对液动噪声问题，可以通过改善液压油的流动性能来降低齿轮泵噪声的水平。
选用粘度合适的液压油、优化液压系统的管路设计、采用隔音和消声装置等措施，都可以在一定程度上减小液动噪声。
3. 优化泵体结构和加强密封对于泵体结构和材质的限制问题，可以通过优化设计和加强密封来降低齿轮泵噪声的水平。
齿轮泵噪声的机理分析与控制
齿轮泵噪声的机理分析与控制【摘要】本文主要探讨了齿轮泵噪声的机理分析与控制，首先介绍了研究背景和研究意义。
然后详细分析了齿轮泵噪声产生的机理，并提出了相应的控制方法，包括减少噪声的工程实践和噪声测试与评估技术。
最后对噪声控制技术的研究进展进行了总结，并展望未来研究方向。
通过本文的研究，可以更好地了解齿轮泵噪声产生的原因，并提出有效的控制方法，为相关行业提供技术支持和指导。
【关键词】关键词：齿轮泵、噪声、机理分析、控制方法、工程实践、测试技术、评估技术、研究进展、总结、展望、未来方向。
1. 引言1.1 研究背景齿轮泵是一种常见的液压传动元件，广泛应用于工程机械、航空航天等领域。
在齿轮泵运行过程中，会产生噪声，给工作环境和操作人员带来干扰和危害。
对齿轮泵噪声的机理进行深入分析和有效控制具有重要意义。
齿轮泵噪声的产生主要源于以下几个方面：由于齿轮啮合运动时产生的冲击和摩擦，在传动过程中会引起振动，产生噪声；泵内液体的流动也会导致压力波动，加剧噪声的产生；泵内部机械结构的设计和制造精度不高也会影响噪声产生。
为了控制齿轮泵噪声，可以采取一系列措施，如改进齿轮设计，优化齿轮啮合方式，提高泵体刚性等。
在工程实践中，通过改进材料和工艺，提高加工精度，选用低噪声材料等方法也可以有效减少齿轮泵噪声。
通过对齿轮泵噪声产生机理的深入分析和有效控制，可以提高齿轮泵的工作效率和性能，减少噪声对工作环境和操作人员的影响，具有重要的工程应用价值。
1.2 研究意义齿轮泵作为常见的液压传动元件，在工业生产中被广泛应用。
齿轮泵在使用过程中会伴随着噪声问题，给生产环境和操作人员带来一定的影响。
研究齿轮泵噪声的机理分析和控制方法具有重要的意义。
齿轮泵噪声的研究具有实际的工程应用意义。
通过深入分析齿轮泵的噪声产生机理，可以为工程设计提供参考和指导，帮助设计更加静音的齿轮泵产品。
减少齿轮泵噪声可以提升产品的品质，增加产品的竞争力。
对齿轮泵噪声进行控制有助于改善工作环境。
齿轮泵噪声的机理分析与控制
齿轮泵噪声的机理分析与控制
齿轮泵噪声的产生机理可以从以下几个方面进行分析。
1. 齿轮传动引起的振动噪声：在齿轮传动中，由于齿轮之间存在间隙和摩擦，因此在齿轮接触区域会形成冲击和振动。
这些振动会通过机壳和其他机械和液压元件传播，并转化为噪声。
2. 液体振动引起的噪声：齿轮泵中液体的流动速度较高，会产生较大的液体振动。
这些液体振动也会通过机壳传播，并产生噪声。
3. 液压脉动引起的噪声：齿轮泵的工作原理是通过传动齿轮的运动来改变液体的容积。
由于齿轮传动装置的几何配合不完美和液体的粘性等原因，液体在流动过程中会产生脉动。
这些液压脉动会转化为噪声。
针对以上的噪声产生机理，可以采取一些控制措施来降低齿轮泵的噪声。
1. 改善齿轮的加工质量和几何配合：提高齿轮的加工精度和齿轮配合的质量，减小齿轮接触时的冲击和摩擦，从而减少振动和噪声的产生。
2. 减小液体流动速度：通过合理设计液体流道，降低液体的流动速度，减少液体振动和噪声的产生。
可以采用增大管径、设置消声器等方法来实现。
3. 减小液压脉动：通过采用设计合理的液压系统和优化液压元件的结构，减小液压脉动的幅值，从而降低噪声的产生。
4. 加装隔振措施：在齿轮泵和机壳之间加装隔振垫片、隔振垫块等隔振措施，阻断振动传播路径，减少振动和噪声的传播。
对齿轮泵噪声的机理进行分析并采取相应的控制措施，对于减少噪声的产生具有重要的意义。
通过改善齿轮的加工质量和几何配合、减小液体流动速度、减小液压脉动、加装隔振措施等方法，可以有效地降低齿轮泵的噪声水平，保证设备的正常运行和工作环境的安静舒适。
外啮合齿轮泵噪声的产生和控制
在受载下产生弯曲变形，使新啮合的轮齿不能按照设计齿廓平 滑接触而发生碰撞，产生啮合冲击力，从而使齿轮产生振动发 出噪声。
为了防止这种现象，应采用以下措施：（１）在设计油箱时， 容积要足够大，要合理设置隔板，并将吸油管和压油管距离尽 量大些，以增大油液的循环路径，降低油液的循环速度，使油液 中的气体能够正常析出，油箱要连通大气。（２）油箱安装要合 理，最好油箱的油面高于油泵的吸油口，若油箱的油面低于油 泵的吸油口时，其高度差不得超过 ０．５ｍ。（３）油箱中油液要加 到规定高度，吸油管要插入油液高度的 ３／５ 左右。（４）根据泵的 流量合理选择吸油管，通径要足够大，管子要尽量短一些。（５） 采用大容量的吸油滤清器，安装在油箱下部，要求与油箱底部 有一定距离，以保证其通油能力。要定期清洗管道及滤清器。 （６）根据齿轮油泵使用说明书，选择合适的液压油，液压油的粘 度不应过大，否则也易发生泵的吸空现象。各接头严格密封，防 止泵内吸进空气。 １．４ 齿轮啮合产生的噪声
齿顶
齿顶
齿根
齿根
标准渐开线齿形公差 修正后的渐开线齿形公差
图 ２ 齿廓修形示意图
另外，由于齿轮油泵的齿轮制造误差，如齿轮表面粗糙度
差、齿形误差大、热处理变形等因素，都会造成齿轮啮合不均
匀，加上负载不均匀，也会引起齿轮啮合产生的振动噪声。
提高齿轮的制造精度是降低齿轮泵噪声的一个重要措施。
齿轮泵的噪声随齿轮精度的提高明显减小。实验表明，对同一
１ 外啮合齿轮泵噪声的产生机理和控制措施
齿轮泵噪声的机理分析与控制
齿轮泵噪声的机理分析与控制齿轮泵是一种常见的液压传动元件，其具有结构简单、可靠性高、使用寿命长等优点，因此在工程领域应用广泛。
随着用户对机械设备噪声环境的要求越来越高，齿轮泵噪声问题也日益引起人们的关注。
齿轮泵的噪声主要来自于齿轮的啮合和流体振动等，其机理相对复杂。
本文将从齿轮泵噪声的机理分析入手，探讨其产生原因，并提出相应的控制方法，以期为相关研究和工程应用提供一定的参考。
1.1 齿轮的啮合噪声齿轮泵的主要工作部件是齿轮副，其啮合运动会产生较大的噪声。
齿轮啮合噪声的产生主要受到齿轮啮合面的动态载荷、啮合面间隙、齿轮表面质量等因素的影响。
当齿轮在啮合过程中，由于载荷大小的变化、啮合面间隙的存在以及齿轮表面质量不佳等原因，会导致啮合面的不规则变形，从而引起啮合齿面的振动与撞击，产生啮合噪声。
1.2 流体振动噪声齿轮泵在工作时，由于液体的流动和压力脉动，会引起泵壳以及管路的振动，产生流体振动噪声。
由于齿轮间隙的存在以及齿轮与泵体之间的间隙，流体在通过这些间隙时会加速流动，并产生湍流噪声。
这些都会增加齿轮泵的整体噪声水平。
1.3 其他因素除齿轮的啮合和流体振动外，齿轮泵的噪声还受到齿轮的传动误差、轴承的振动、泵壳的共振等问题的影响。
这些因素都会对齿轮泵的噪声产生一定的影响。
二、齿轮泵噪声控制方法2.1 结构设计对于齿轮泵的结构设计来说，可以通过合理设置齿轮参数、减小啮合面间隙、提高齿轮表面质量等方式来降低啮合噪声。
对泵壳结构进行合理设计，采用隔振措施，也有助于减少流体振动等因素对噪声产生的影响。
2.2 材料选用齿轮泵的材料选用对噪声控制也有重要作用。
在选材上可选择高韧性、高硬度、低摩擦系数的工程塑料，同时对齿轮表面进行特殊处理，以减少表面粗糙度，降低齿轮的啮合噪声。
2.3 加工工艺对于齿轮泵的加工工艺，可以通过提高加工精度，减小齿轮传动误差，以及采用精密的组装技术等方式，来减小啮合噪声的产生。
2.4 润滑和密封合适的润滑和密封对齿轮泵的噪声控制也十分重要。
齿轮泵噪声的机理分析与控制
齿轮泵噪声的机理分析与控制
齿轮泵是一种流量压力范围广泛的液压元件，在机械传动系统中广泛应用。
齿轮泵在运行过程中会产生噪声，不仅影响工作环境，还可能对其它机械元件造成损害。
对齿轮泵噪声的机理进行分析并进行相应的控制具有重要意义。
齿轮泵噪声产生的机理主要有以下几个方面：
1. 齿轮啮合声：齿轮泵在工作过程中，齿轮的啮合运动会产生较大的动力冲击和振动，导致噪声的产生。
这种噪声的频率主要与齿轮啮合的周期有关。
针对以上齿轮泵噪声机理，可以采取以下控制措施来降低噪声：
1. 优化齿轮设计：通过优化齿轮的啮合曲线和减小啮合间隙，减少齿轮啮合时产生的动力冲击和振动。
2. 调整液体流动方式：可以通过改变液体的流动方式、减小流动速度和增加流量通道，降低液体在齿轮齿槽间的流动速度和液体的粘性，从而减少液体流动噪声。
3. 加强结构刚度：通过增加齿轮和机壳的刚度，减少齿轮与机壳的振动，降低振动传导噪声。
4. 采用隔音和吸声材料：在齿轮泵的机壳内衬上隔音和吸声材料，以减少噪声的传播和反射，降低工作环境中的噪声水平。
5. 定期检修和维护：定期对齿轮泵进行检修和维护，保持其正常工作状态，减少噪声的产生。
齿轮泵噪声的机理是多方面的，涉及齿轮啮合声、液体流动噪声和齿轮与机壳的振动噪声等。
通过优化设计、调整液体流动方式、加强结构刚度、采用隔音和吸声材料以及定期检修和维护等措施，可以有效降低齿轮泵噪声，提高工作环境的舒适性。
齿轮泵噪声的机理分析与控制
齿轮泵噪声的机理分析与控制
齿轮泵是一种常用的液压传动装置，用于输送液体。
它由齿轮传动部分和泵体部分组成，其中齿轮传动部分主要负责转动泵体，而泵体部分则负责压力的产生和液体的输送。
在齿轮泵的运行过程中，会产生一定的噪声，对工作环境造成一定的干扰。
对齿轮泵噪声
进行机理分析和控制是非常重要的。
齿轮泵噪声产生的机理主要有以下几个方面：
1. 齿轮啮合噪声：在齿轮传动过程中，齿轮之间会产生啮合冲击和滚动噪声。
这是
由于齿轮在啮合点处的相对运动引起的，会产生一定频率的振动和声波。
2. 振动噪声：齿轮泵在工作过程中，由于液体的流动和压力的变化，会引起泵体和
齿轮传动部分的振动。
这些振动会通过泵体的结构传导到周围空气中，形成噪声。
3. 流体噪声：齿轮泵在输送液体时，液体会产生压力变化、流动阻力和涡流等现象，这些现象会引起流体的振动和声波的产生。
为了控制齿轮泵的噪声，可以采取以下措施：
1. 选用合适的材料：选择低噪声的材料制造齿轮泵的齿轮和泵体，可以减少啮合噪
声和振动噪声的产生。
2. 减小齿轮的啮合间隙：通过提高齿轮的精度和减小啮合间隙，可以减少齿轮啮合
过程中的冲击和振动，从而降低噪声。
3. 采用缓冲装置：在齿轮传动和泵体结构中加入缓冲装置，可以减少齿轮传动和泵
体的振动，从而降低噪声。
5. 声波隔离和吸声处理：在齿轮泵周围设置隔音墙，采用吸声材料进行吸声处理，
可以减少噪声的传播和反射，从而降低噪声的影响范围。
通过以上措施的综合应用，可以有效地控制齿轮泵的噪声，提高工作环境的安静度，
保证工作的正常进行。
外啮合齿轮泵产生噪声的原因探究及解决方法
Ｄｅ ２０ ｅ ．， ０ ６ Ｖｏ ． ０ Ｎｏ ４ １２ ．
外 啮合 齿 轮 泵产 生噪声 的原 因探 究 及解 决方 法
杨元模 ， 吴 霞， 刘朝晖
江西 ３３ ０ ） ４ ０９
（ 井冈山学院 工 学院 ， 吉安
［ 关键词 ］ 外啮合 齿轮泵 ， 噪声 ， 排油压力脉动率 ， 卸荷槽， 补充进油槽 ， 容积效率。 ［ 摘 要 ］ 通 过分析与研究 ， 详细分析了外啮合齿轮泵 噪声现象的机理 ： １ 外啮合齿轮泵制造精度 不够； ２ 外啮合齿轮 （） （）
Ｋｅ ｒ ｓ： ｕ ｅ ｙ ｗｏ ｄ ｏ ｔ ｒ—ｅ ｇ ｇ ｄ ｇ ａ ｕ ；ｎ ｉ ｈ ｎ ｍｅ ｏ ｎ ａ ｅ ｅ ｒ ｐ ｍｐ ｏｓ ｐ ｅ ｏ ｎ ｎ；ｐ ｌ ａｉｎ ｒ ｔ ｏ ｉ ｅ ｓ ｉｎ ｐ ｅ ｓ ｒ ｅ ｕｓ ｔ ａｅ ｆ ｒｏ ｌ ｍｉ ｏ ； ｒ ｓｕ ｅ— ｒｌ ａ ｅ ｔ ｕ ｈ；ｏｌ— ｅ ｔ ｏ ｓ ｅｅｓ ｒ ｇ ｏ ｉ ｎｒ ｙ ｔ ｕ ｈ；ｖ ｌ ｍｅ ｒ ｏ ｒ ｇ ｏ ｏ ｕ ｔ ｃ ｆ ｗ． ｉ ｌ
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齿轮泵的振动分析及解决办法
齿轮泵的振动分析及解决办法摘要：主要介绍齿轮泵在日常的使用过程中常见的故障情况，并根据原因分析提出了解决办法。
为日常的生产维护提供了便利。
关键词：齿轮泵振动故障分析1、齿轮泵的结构及工作原理齿轮泵主要应用于化工与工业等众多场合中，起到增压、计量、输送和抽吸流体的作用。
齿轮泵分为内啮合和外啮合两种结构，黄陵矿业2×300MW机组中风机油站用齿轮泵为KCB型，属于外啮合齿轮泵在火力发电厂中齿轮泵被应用在各大风机油站输送润滑介质。
齿轮泵在输送润滑介质的过程中是依靠泵缸与啮合齿轮间所形成的工作容积变化和移动来输送液体或使之增压的回转泵。
齿轮泵主要有主动齿轮、从动齿轮、泵体、泵盖、安全阀、轴端密封等组成。
泵体、泵盖和齿轮构成的空间就是齿轮泵的工作腔。
两个齿轮的轮轴分别装在泵两侧端盖上的轴承孔内，主动齿轮的轮轴一端伸出泵体，配以连轴器由电机驱动。
运转时由主动轴带动从动轴旋转，使油液从吸入口吸入，随着旋转当两个齿轮的轮齿逐渐分开时，吸入式的容积增大，压力降低，便将吸入口内的油液吸入泵体内，齿轮的不断旋转使吸入的油液不断的被挤往出油口，从而油液被排入油管路中。
泵体上装有安全阀起超载保护作用，安全阀的全回流压力为泵额定排除压力的1.5倍，当排出的压力超过规定压力时，输送液体可以自动顶开安全阀，使高压液体返回吸入口。
也可在允许排出压力范围内根据实际需要另外调整。
但注意本安全阀不能作减压阀的长期工作，需要时可在管路上另行安装。
KCB系列齿轮油泵的主传动齿轮是斜齿园柱齿轮，而我们现场的齿轮泵主传动齿轮是四个斜齿轮组成的人字形齿轮组全系列齿轮油泵是用三爪式弹性联轴器与电动机组成的热油泵机组。
本系列齿轮油泵结构简单紧凑，使用维护方便，运转平稳，使用安全可靠。
[1]KCB型齿轮泵的齿轮经过热处理后有一定的硬度和强度与轴一同安装在可更换的轴套内运转。
泵内全部零件的润滑均在泵工作时利用输出介质而自动达到。
泵内有设计合理的泄油和回油槽，使齿轮在工作中承受的扭矩力最小，因此轴承负荷小，磨损小，泵效率高。
齿轮泵噪声的机理分析与控制
齿轮泵噪声的机理分析与控制
齿轮泵是一种常见的液压传动装置，其工作原理是通过齿轮的相互啮合来实现液体的
输送。
在齿轮运动过程中会产生一定的噪声。
齿轮泵的噪声主要来源于以下几个方面：
1. 齿轮啮合时的冲击噪声：齿轮在运动时会发生相互啮合，啮合过程中产生的冲击
力会引起齿轮的震动，从而产生噪声。
3. 齿轮与齿轮壳体的共振噪声：齿轮在运动中会与齿轮壳体发生共振现象，引起齿
轮和齿轮壳体的振动和噪声。
针对以上噪声机理，可以采取以下方法对齿轮泵的噪声进行控制：
1. 优化齿轮设计：通过优化齿轮的外形和材料选择，减小齿轮间的冲击和摩擦力，
从而降低噪声的产生。
2. 采用噪声减振结构：在齿轮泵的结构中引入噪声减振材料，如橡胶垫，减震螺栓等，来吸收和隔离噪声的传播。
3. 加强润滑和冷却：合理选择润滑剂和冷却方式，保持齿轮泵的正常工作温度和润
滑状态，减小噪声的产生。
4. 控制齿轮间隙和间隙变化：通过控制齿轮的加工精度和间隙的设计，减小齿轮间
的振动和噪声。
5. 壳体减振：通过改变齿轮泵的壳体结构和加强壳体的刚性，减小壳体与齿轮的共
振现象，从而降低噪声的产生。
需要注意的是，以上控制措施需要根据具体的齿轮泵结构和工作条件进行调整和优化，以实现最佳的噪声控制效果。
还应进行噪声测试和监测，及时发现和解决噪声问题，保证
齿轮泵的安全和稳定运行。
齿轮油泵噪音大
齿轮油泵噪音大齿轮油泵噪音大的原因解决方法齿轮油泵在第一次使用时噪音较大应当注意以下几点：一、齿轮油泵与联轴器的连接因不合规定要求而产生振动及噪声。
应按规定要求调整联轴器。
二、因油中污物进入齿轮泵泵内导致齿轮等部件磨损拉伤而产生噪声。
应改换油液，强化过滤，拆开泵清洗;对磨损严重的齿轮，须修理或改换。
三、齿轮油泵泵内零件损坏或磨损严重将产生振动与噪声：如齿形误差或周节误差大，两齿轮接触不良，齿面粗糙度高，公法线长度超差，齿侧隙过小，两啮合齿轮的接触区不在分度圆位置等。
此时，可改换齿轮或将齿轮对研。
同时，轴承的滚针坚持架破损、长短轴轴颈及滚针磨损等，均可导致轴承旋转不畅而产生机械噪声，此时必须拆修齿轮泵，改换滚针轴承。
四、齿轮油泵齿轮轴向装配间隙过小：齿轮端面与前后端盖之间的滑动接合面因齿轮在装配前毛刺未能仔细清除，从而运转时拉伤接合面，使内泄漏大，导致输出流量减少;污物进入泵内并楔入齿轮端面与前后端盖之间的间隙内拉伤配合面，导致凹凸压腔因出现径向拉伤的沟槽而连通，使输出流量减小。
对上述状况应分别采纳以下措施修复。
拆解齿轮泵，适当地加大轴向间隙即研磨齿轮的端面;用平面磨床磨平前后盖端面和齿轮端面，并清除轮齿上的毛刺(不能倒角);经平面磨削后的前后端盖其端面上卸荷槽的深度尺寸会有变化，应适当增加宽度。
2齿轮油泵密封漏油“齿轮油泵密封漏油〞，即液压油或机油将骨架油封击穿而溢出。
此现象普遍存在，齿轮油泵窜油严重影响机械设备的正常工作和齿轮油泵的使用可靠性及环境污染。
为利于问题的解决，现对齿轮油泵油封窜油故障的原因和控制方法进行分析。
1.零部件制造质量的影响(1)油封质量。
如油封唇口几何形状不合格，缩紧弹簧太松等，造成气密性试验漏气，齿轮泵装入主机后窜油。
此时应改换油封并检验材质及几何形状(国产油封与国外先进油封相比质量差距较大)。
(2)齿轮泵的加工、装配。
如假设齿轮泵加工、装配有问题，致使齿轮轴回转中心与前盖止口不同心，会造成油封偏磨。
外啮合齿轮泵的噪声机理及降噪解决方法
摘
要 ： 着机械 制遣业 的发展 ， 随 外啮合 齿轮 泵 产生的噪 声已经对 机械造 成 了严重 的损失 。 本文 详细分析 了其 产生噪 声的机理并提 出 了
相应的解决方法。
关键 词 ： 齿轮泵 噪 声 降噪 中图分类 号 ： ｌ文章编 号 ： ７ 一０ ｘ（ ０ ） （） １ －０ １ ＾ ９ ６ ８ ２ １ ｌ ｃ一０ ｌ ０ Ｏ ３ １
外 啮 合 齿 轮 泵 不 仅 零 件 少 、 构 简 单 ， 会 随 着 油 液 飘 流 到 压 力 较 高 区 域 ， 时 气 结 此 体 当 而 且 还 具 有 强 抗 振 能 力 、 自吸能 力 、 抗 泡 就 会 被压 缩 ， 积 减 小 。 压 力 达 到 某 一 强 强 污 染 能 力 、 格 便 宜 等 优 点 ， 经 被 广 泛 应 特 定 值 时 ， 泡 就 会 破 裂 ， 放 其 内部 的能 价 已 气 释 用 于 机 床 、 压 系 统 的 “ 脏 ” 械 传 动 装 量 。４ 齿轮 啮 合 的 冲击 。 轮都 有 一 定 的 弹 液 心 机 （） 齿 在 齿 置 、 燃 机 的润 滑 系统 等 领 域 。 而 其 在 高 性 变 形 能 力 ， 齿 轮 的 啮 合 过 程 之 中 ， 轮 内 然 转 速 时 产 生 很 大 的 噪 声 ， 直 接 制 约 着 我 进 入 啮 合 时就 会 产 生 一 定 的弹 性 形 变 ， 这 接 国外 啮 合 齿 轮 泵 的 发 展 。 另外 ， 国的 汽 车 着 随 后 的 齿 轮 进 入 啮 合 ， 时 先 进 入 啮 合 我 此 ０ 制 造 业 发 展 迅 速 ， 啮 合 齿 轮 泵 的 性 能 如 的 轮齿 就会 由于 载 荷 突然 减 小 使 形 变得 至 外 容 积 效 率 、 效 率 及 噪 声 的 大 小 是 我 国 汽 恢 复 。 轮 由 于 形 变 恢 复 的 弹 性 力 就 会 产 总 齿 车 发展 的 一 个 瓶 颈 ， 此 对 于 外 啮 合 齿 轮 生 切 向加 速 度 ， 致 啮 合 齿 轮 脱 离 理 论 齿 因 导 泵 噪 声 产 生 的 机 理 的 研 究 及 采 取 相 应 的 解 廓 ， 运 失 占 平稳 而 发 生 碰 撞 ， 成 了 “ 转 遭 啮 决方法势在 必行 。 合 冲击 ” 声 的 产 生 。 合 冲 击噪 声大 小 直 噪 啮 接 和 周 节 误 ， 形 误 差 ， 线 平 行 度 ， 齿 轴 粗 糙 度 等 因 素有 关 。５ 齿 轮 固有 噪 声 。 （） 齿轮 的 １外啮合齿 泵产 生噪声的机理 其 外啮 合 齿 轮 泵 在 工 作 时 ， 声 产 生 是 固 有 噪 声 也 称 为 节 点 脉 动 冲 击 噪 声 。 是 噪 不 可避 免 的 ， 特 点 是频 率 宽 ， 围是 几 Ｈｚ 由节 点 处 的 两 啮 合 面 问的 相 对 摩 擦 力与 滑 其 范 至 几 万 ＨＺ， 因此 产 生 噪 声 原 因就 是 比较 复 动 速 度 方 向改 变 造 成 的节 圆冲 击 力 而 产 生 齿 齿 转 杂 的 而 且 是 多 方 面 的 。 声 主 要 有 结 构 噪 的 。 面 愈 粗 糙 ， 轮 传 动 负 荷 愈 大 ， 速 噪 其 （） 声 、 体 噪 声 和 机 械 噪 声 ， 噪 声 是 气 体 、 愈 高 ， 节 点 冲 击 也 就 越 大 。６ 机 械 噪 声 。 流 即 不 液 体 和 固体 造 成 的 ， 下是 外 啮 合 齿 轮 泵 转 动 轴 承 不 平 衡 、 良以 及 泵 轴 承 弯 曲 等 如 机 械 因素 也 会 产 生 噪 声 。 液 压 装 置 中 ， 在 回 产 生 噪 声 的 主要 原 因 。 （ ） 轮 泵 流 量 脉 动 与压 力 脉 动 。 １齿 由于 转 零 件 在 高 速 运 转 下 就 会 因 为 其 不 平 衡 产 回 齿 轮 油 泵 流 量 脉 动 是 泵 的 固 有 特 性 。 着 生 比较 大 的 噪 声 。 转 零 件 不 平 衡 因素 丰 随 毛 变 加 泵 工 作 时 吸 油 腔 与 压 油 体 积 的 周 期 性 变 要 有 材 质 不 均 匀 、 坯 、 形 、 工 与 装 配 加 这 化 ， 流 量 也 随 之 发 生 周 期性 变 化 ， 其 接着 就 误 差 、 工的 缺 陷等 ， 些 因素 导 致 零 件 质 因 使 油液 产 生 压 力 脉 动 ， 而 这 两 脉 动 就 产 量 分 布 不 均 进 而 产 生 偏 心 。 此 在 当转 动 因 就 生 了噪 声 。 外 ， 零 件 的 制 造 精 度 、 油 时 ， 会 由于 产 生 的 惯 性 力 及 偶 极 矩 导 致 此 泵 压 腔 油 液 泄 漏 都 会 产 生 压 力 脉 动 并 进 一 步 产 旋 转 零 件产 生 噪 声 。 生 噪 声 。２ 困油 现 象 。 轮 泵 齿 轮平 稳 啮 合 （） 齿 运 转 须 满 足 的 条 件 是 齿 轮 重 叠 系 数 要 略 大 干 ｌ 也 就是 后一 对 齿 轮 要 在 前 一 对 齿 轮 脱 ， 离 其 啮 合 之 前 进 入啮 合 。 果 两 对 齿 轮 同 如 时 啮 合 ， 就 会 因 为 齿 轮 端 面 很 小 的 间 隙 则 使 得 它 们 之 间 的 油液 和 泵 的 吸 、 油 腔 都 排 被 堵 塞 ， 而产 生 一 个 封 闭容 积 。 此 在 齿 从 因 轮 转 动时 ， 个 封 闭容 积 就 会 变 化 ， 这 同时 就 会 因 为 里 面 的 液 体 受 到 压缩 或 膨 胀 导 致 容 积 内 的压 力产 生 急 剧 变 化 ， 致 困 油 现 象 。 导 液体 可压 缩 性 比较 小 ， 封 闭 容 积 减小 ， 若 就 会导致其油液 的压力 剧增 ， 因此 高 压 油 就 会 由各 种 缝 隙 发 生 泄 漏 ， 功 率 下 降 ， 使 机件 受激 振 动 ， 液 发 热 ， 生 困 油 噪 声 。３ 气 油 产 （） 穴 和 气 蚀 。 压 系 统 的 气穴 和 气 蚀 现 象 也 液 会产 生 噪 声 。 般将 ２ 一 ％～５ ％的 空 气混 入液 压油 中 ， 中的 一部 分 溶 解 到 油 中 ， 外 的 其 另 部分 就均匀混 合于油 中 ， 成微小 的 白 形 点 。 果油 液 压 力 降低 到 某 一 个 定 值 时 ， 如 混 在 油 中的 微 量 气 体 就 会 因 为 压 力 的 降 低 使 自身 的体 积 膨 胀 并 相 互 聚 合 ， 成 气泡 。 形 当 空 气 降 低 到 其 分 离 压 力 以 下 时 ， 解 的 空 溶 气 就 会从 油液 中 脱 离 ， 成 许 多气 泡 。 泡 形 气
CBY2型外啮合齿轮泵噪声成因分析及降噪方法
Ｖｏ １ ．５ ２ Ｎｏ ．２
锻压装备与制造技术
ＣＨＩ ＮＡ ＭＥ Ｔ ＡＬ Ｆ ＯＲＭＩ ＮＧ Ｅ ＱＵＩ ＰＭＥＮＴ＆ ＭＡＮＵＦ ＡＣＴ ＵＲｌ ＮＧ Ｔ Ｅ ＣＨＮＯＬ ＯＧＹ
２ ０ １ ７年 ４月
Ａｐｒ ． ２０１ ７
Ｃ Ｂ Ｙ ２型 外啮合齿轮泵噪声成 因分析 及 降噪 方法
进一 步 降 到空气 分 离压 以下 时 ，溶解 在 油 液里 的空
作 者简 介 ： 邓 陶（ １ ９ ８ ２ 一 ） ， 男， 工 程 师， 从事机 械加 工 、 液 压传 动研
究 。Ｅ － ｍａ ｉ ｌ ： ２ ５ ４ ５ ８ ８ ５ ４ ５ ＠ｑ ｑ ． ｃ ｏ ｎ ｒ
气就会分离出来 ， 产生许多气泡。当气泡随油液流到
邓 陶 ， 曹 伟
（ １ ． 四川信息职业技术 学院 机 电系， 四川 广 元 ６ ２ ８ ０ ０ ０ ； ２ ． 四川长江液压件厂 设计部 ， 四川 泸州 ６ ４ ６ ０ ０ ０ ）
摘要 ： 齿轮泵的工作为例 ， 分 析产 生噪声的原 因， 根据 产 生噪声 的不 同机理更改齿轮泵各零 件结构 ， 降低工作噪声， 改善工作环境。 关键词 ： 外啮合齿 轮泵 ； 噪声； 气蚀 ； 困油； Ｃ Ｂ Ｙ ２
ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ・
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ：Ｈｉ ｇ ｈ － ｓ ｐ ｅ ｅ ｄ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ；Ｖｉ ｂ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ；Ｖｉ ｂ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｓ ｏ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
３ １ —
一
第５ ２ 卷
锻压装备与制 造技术
Ｖｉ ｂ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ａ ｎｄ ｃ ｏ ｎｔ ｒ ｏ ｌ ｏ ｆ ｈｉ ｇ ｈ－ｓ ｐｅ ｅ ｄ ｐｒ ｅ ｓ ｓ
机械传动系统中的齿轮噪音与振动分析
机械传动系统中的齿轮噪音与振动分析引言在现代工业生产中，机械传动系统扮演着重要的角色，用于将动力从一个装置传递到另一个装置。
然而，随着机械传动系统的运转，齿轮噪音与振动问题会逐渐显现。
这些问题不仅会降低机械系统的工作效率，还可能影响工作环境和操作员的健康。
因此，深入了解机械传动系统中的齿轮噪音与振动分析，对于改善机械系统的工作性能至关重要。
一、齿轮噪音的成因分析齿轮噪音是指机械传动装置中齿轮的运动过程中产生的声音。
其主要成因包括以下几个方面。
1.1 齿轮啮合不均匀齿轮啮合不均匀是产生噪音的主要原因之一。
这种不均匀可能由齿轮制造过程中的误差、齿轮磨损等因素引起。
当齿轮啮合不均匀时，会引起冲击载荷，导致噪音产生和振动增加。
1.2 齿轮渐开线误差齿轮的渐开线误差是指齿轮齿面曲线不完全符合正常渐开线的情况。
这种误差会导致齿轮在啮合过程中产生振动和噪音。
1.3 齿轮材料与硬度问题齿轮的材料和硬度也会对噪音产生影响。
如果齿轮材料的强度不足或硬度差异较大，就容易在啮合过程中产生振动和噪音。
二、齿轮振动的分析方法为了解决齿轮传动系统中的振动问题，需要采用适当的分析方法来评估和解决。
2.1 齿轮传动系统的模态分析模态分析是一种用于研究物体振动的方法。
在齿轮振动分析中，通过对齿轮系统进行模态分析，可以得到齿轮系统的固有频率和模态形态，进而评估系统的稳定性和预测系统的振动情况。
2.2 有限元分析有限元分析是一种应用广泛的结构分析方法。
在齿轮振动分析中，可以利用有限元分析来模拟齿轮系统的动态响应。
通过对齿轮系统进行有限元分析，可以预测系统的振动模式、频率响应和应力分布等信息，为振动问题的解决提供参考。
三、齿轮噪音与振动控制方法为了减少齿轮传动系统中的噪音与振动问题，可以采用以下控制方法。
3.1 齿轮润滑适当的齿轮润滑可以减少齿轮啮合过程中的摩擦和噪音。
选择合适的齿轮润滑剂，确保齿轮表面的润滑膜厚度，可以有效降低噪音的产生。
浅谈齿轮油泵降噪的方法和策略
浅谈齿轮油泵降噪的方法和策略发布时间：2022-09-27T02:47:31.535Z 来源：《教育学文摘》2022年4月总第404期作者：葛杰飞[导读] 这几年来，静音化是齿轮油泵的一个重要技术指标，由于齿轮油泵的流量和压力脉动是固有特性，所以它的噪声产生的原因是比较复杂的。
如果单单从理论上找噪声的原因很难找到，我们必须针对产生噪声的不同情况，采取相应的方法和措施，这样才能真正做到降低噪声。
杭州前进通用机械有限公司浙江杭州311200摘要：这几年来，静音化是齿轮油泵的一个重要技术指标，由于齿轮油泵的流量和压力脉动是固有特性，所以它的噪声产生的原因是比较复杂的。
如果单单从理论上找噪声的原因很难找到，我们必须针对产生噪声的不同情况，采取相应的方法和措施，这样才能真正做到降低噪声。
关键词：齿轮油泵噪声降噪方法和策略一、齿轮油泵“困油”产生的噪声以及降噪方法在齿轮油泵工作时，有一部分液压油被围困在两对齿轮啮和形成的和吸、压油腔都不通的封闭容器里。
当容量由大变小时，被困在里面的液压油就会受到挤压，压力也会急剧上升，远远超过了齿轮油泵的输出压力，使得轴和轴承受很大的冲击载荷，引起震动和噪声；当困油容积由小变大时，局部形成了真空，使得油液中的溶解气体分离，产生“气穴”现象，带来气蚀、震动和噪声。
降噪方法：1.对外啮合齿轮油泵主要是轴套或者侧板等内部零件上开卸荷槽，开槽的原则是保证齿轮油泵内部高、低压腔互不沟通的前提下，设法使“困油”容积与高压腔或低压腔相通，来达到部分消除“困油”现象，从而降低噪声和震动。
2.提高齿轮油泵的容积效率，来降低齿轮油泵的内泄漏，这样才能减小泵的流量和压力脉动，达到降低噪声的目的，即泵内部选用高精度整体8字轴轴套，并采用轴向自动补偿结构，减少端面向内泄露，提高泵的容积效率。
同时改变轴套“卸荷槽”的布置，采用非对称泄荷槽以降低因“困油”引起的噪声。
3.采用共轭曲线的内啮合齿轮结构，减少“困油”现象。
机械工程中齿轮传动系统的振动和噪声分析
机械工程中齿轮传动系统的振动和噪声分析一、引言在机械工程中，齿轮传动系统被广泛应用于各种机械装置中，它具有传递动力和转速的重要作用。
然而，齿轮传动系统在运行过程中常常伴随着振动和噪声问题。
振动和噪声对机械系统的正常运行和人类健康都可能造成一定的影响。
因此，对于齿轮传动系统的振动和噪声进行详细的分析和研究显得尤为重要。
二、振动和噪声的来源及影响齿轮传动系统的振动和噪声主要来源于以下几个方面：1. 齿轮的制造误差：制造过程中存在的尺寸偏差、形状偏差等因素会导致齿轮的不平衡和不同频率的振动。
2. 齿轮啮合时的冲击和撞击：在齿轮啮合过程中，由于啮合面不完全匹配，会产生冲击和撞击，从而引起振动和噪声。
3. 齿轮轴承的摩擦和磨损：齿轮轴承的摩擦和磨损会导致齿轮传动系统产生振动和噪声。
振动和噪声对机械系统及人体有直接的影响。
首先，振动会导致齿轮系统的动态特性发生变化，降低工作效率和可靠性。
其次，振动还会引起噪声，对人体健康产生不良影响，如听力损害和工作环境的恶化。
三、齿轮传动系统的振动分析方法为了减少齿轮传动系统的振动和噪声，我们必须先了解其振动产生的机理。
振动主要包括自激振动和外激振动两种情况。
1. 自激振动：当齿轮传动系统本身的特性与外界激励相匹配时，会引发自激振动。
这种振动产生的频率通常是齿轮部件的固有频率。
2. 外激振动：当齿轮传动系统受到外部激励时，会引发外激振动。
这种激励可以来自于操作条件的变化、传动链中其他部件的振动以及传动系统载荷等。
为了进行齿轮传动系统的振动分析，可以采用数值模拟和实验测试相结合的方法。
数值模拟是利用有限元分析等方法对传动系统进行建模和仿真，从而得到不同工况下的振动特性。
实验测试则是通过安装传感器和数据采集设备，对传动系统的振动信号进行采集和分析。
四、齿轮传动系统的噪声控制方法在齿轮传动系统中，噪声的控制是减少其振动的重要手段。
以下是几种常见的噪声控制方法：1. 材料选择和制造工艺优化：选择高品质的齿轮材料，并采用精密的制造工艺，可以减少齿轮制造误差，从而降低系统的振动和噪声。
齿轮泵噪声的机理分析与控制
齿轮泵噪声的机理分析与控制齿轮泵是一种常见的液压传动元件，主要用于输送液体和液压介质。
齿轮泵在工作过程中可能会产生噪音，这不仅影响设备的正常运行，还可能对工作环境和操作人员造成影响。
对齿轮泵噪声的机理分析和控制显得十分重要。
齿轮泵噪声主要来自以下几个方面：1. 齿轮在工作时相互接触和运动会产生冲击和振动，导致齿轮泵的噪声；2. 液体在泵体内流动时，由于惯性和粘性力的作用也会引起噪音；3. 齿轮与齿轮、齿轮与泵体以及齿轮与液体之间的相对运动摩擦也是噪音的来源。
通过上述分析可知，齿轮泵噪声的产生是由于齿轮、液体和泵体之间的相互作用引起的，主要表现为机械振动、流体波动及摩擦噪声。
针对这些噪声产生的机理，可以从以下几个方面进行控制。
二、齿轮泵噪声的控制方法1. 优化齿轮设计：合理选择齿轮的模数、齿数和齿形等参数，采用精密的加工工艺和材料，可以减少齿轮运动时的摩擦和振动，降低噪声产生；2. 提高齿轮精度：通过提高齿轮的加工精度和表面光洁度，减少齿轮与齿轮、齿轮与泵体之间的接触摩擦，从而降低噪音；3. 减小液体流动阻力：通过改进泵体的内部结构和液体的流动通道设计，减小流体的阻力和液体在泵体内流动时的振动和噪音；4. 增加润滑和减振措施：在齿轮泵内部加入润滑油和减振装置，可以有效减少齿轮在运动时的摩擦和振动，从而降低噪音的产生；5. 合理选择工作参数：合理选择齿轮泵的工作转速、压力和流量等参数，可以使齿轮泵在工作时产生的噪声降到最低。
通过以上控制方法，可以有效降低齿轮泵的噪声产生，提高设备工作的安静性和稳定性，同时也可以改善工作环境和操作人员的工作条件。
在实际工程中，齿轮泵的噪声控制需要综合考虑齿轮泵的工作环境、工作条件和工作要求等因素，针对具体问题采取相应的控制措施。
以下是针对齿轮泵噪声控制的一些工程实践方法：四、结语齿轮泵噪声的机理分析与控制是一个复杂而重要的课题，需要综合运用机械制造、流体力学、振动与声学等多学科知识。
齿轮泵噪声的机理分析与控制
齿轮泵噪声的机理分析与控制齿轮泵是一种常见的液压传动元件，其工作原理是通过齿轮的旋转来吸入和排出液体，从而实现液体的输送功能。
在齿轮泵的工作过程中，常常会产生噪音，给工作环境和使用者带来不便。
对齿轮泵噪声的机理进行深入分析，并提出有效的控制方法，对于提高齿轮泵的工作效率和使用体验具有重要的意义。
齿轮泵噪声的机理分析：1. 齿轮之间的齿隙和啮合间隙引起的噪声：齿轮泵工作时，齿轮之间的齿隙和啮合间隙会引起金属间的冲击和摩擦，产生高频噪声。
这是齿轮泵噪声的主要来源之一。
2. 液体流动引起的噪声：在齿轮泵内，液体在高速流动时会产生湍流、涡流和液体弹射等现象，产生水波声和湍流噪声。
3. 齿轮和轴承的摩擦引起的噪声：齿轮运转时，齿轮与轴承之间会产生摩擦和冲击，从而产生噪音。
4. 压力脉动引起的共振噪声：由于齿轮泵工作液压系统的特性，常会产生压力脉动，当压力脉动频率与泵体或管道的固有频率相匹配时，就会产生共振噪声。
5. 其他：齿轮泵的密封装置以及传动系统的松动和刚度不足也会导致噪音的产生。
1. 优化齿轮设计：通过合理设计齿轮的齿数、模数和模数系数等参数，减小齿轮之间的齿隙和啮合间隙，降低啮合冲击和摩擦，从而减小齿轮啮合噪声。
2. 采用减振和消音措施：在齿轮泵的结构设计中，采用减振材料，如橡胶隔离垫板、减振橡胶等，以减少结构传递和辐射噪声。
在泵体和管道周围加装隔音材料，减少液体流动和压力脉动对外界的传播。
3. 优化液体的流动状态：通过优化齿轮泵的内部结构，减小液体流动时的阻力和湍流程度，平滑液体的流动状态，减小水波声和湍流噪声。
4. 加强润滑和密封：在齿轮泵的润滑和密封方面，选择合适的润滑剂和密封件，保证齿轮和轴承的良好润滑，减小摩擦和冲击产生的噪音。
5. 控制压力脉动：通过加装减压阀、蓄能器等装置，降低液压系统的脉动噪音；或者通过调整液压系统的工作参数，减小压力脉动的频率和幅度，从而减少共振噪声的产生。
6. 加强设备维护：对齿轮泵的传动系统、润滑系统、密封系统等进行定期检查和维护，保证设备的正常运转，减小由于设备问题引起的噪音。
齿轮泵振动及噪声产生的原因及解决措施
齿轮泵振动及噪声产生的原因及解决措施齿轮泵振动与噪声产生的原因有泵内吸入空气造成的原因和机械传动造成的原因两方面。
1.泵内吸入空气造成的原因齿轮泵运行时振动噪声在很大程度上与泵内进入气体有很大的关系。
气体进入泵内的途径很多，主要有以下几种：(1)吸入管路密封性不好导致空气进入泵体内。
解决这个故障比较简单，将漏气的部位彻底密封好。
(2)一般齿轮泵的泵体与两侧端盖为直接接触的硬密封，若接触面的平面度达不到规定要求，则泵在工作时容易吸入空气;同样，泵的端盖与压盖之间也为直接接触，空气也容易侵入;若压盖为塑料制品，由于其损坏或因温度变化而变形，也会使密封不严而进入空气。
排除这种故障的方法是：当泵体或泵盖的平面度达不到规定的要求时，可以在平板上用金钢砂按“8”字形路线来回研磨，也可以在平面磨床上磨削，使其平面度不超过5μm，并需要保证其平面与孔的垂直度要求;对于泵盖与压盖处的泄漏，可采用涂敷环氧树脂等胶粘剂进行密封。
(3)对于轴封采用骨架式油封进行密封的齿轮泵。
若卡紧唇部的弹簧脱落，或将油封装反，或其唇部被拉伤、老化，都将使油封后端经常处于负压状态而吸入空气，一般可更换新油封予以解决。
(4)油池内油量不够或吸油管口未插至油面以下，泵便会吸入空气，此时应往油箱内补充油液至油标线;若回油管口露出油面，有时也会因系统内瞬间负压而使空气反灌进入系统，所以回油管口一般也应插至油面以下。
(5)泵的安装位置距油面太高，特别是在泵转速降低时，因不能保证泵吸油腔有必要的真空度造成吸油不足而吸入空气。
此时应调整泵与油面的相对高度，使其满足规定的要求。
(6)吸油滤油器被污物堵塞或其容量过小，导致吸油阻力增加而吸入空气;另外，进、出油口的口径较大也有可能带入空气。
此时，可清洗滤油器，或选取较大容量、且进出口径适当的滤油器。
如此，不但能防止吸入空气，还能防止产生噪声。
2.机械传动造成的原因(1)泵与联轴器的连接因不合规定要求而产生振动及噪声。
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外啮合齿轮泵振动和噪声研究
液压技术发展的趋势为高压、大流量、小型化和集成化,而振动和噪声是液压技术向高压、高速发展的主要障碍。
实际调查发现,在液压装置中产生噪声的液压元件和传递噪声的液压元件是不同的。
液压泵产生噪声的名次居第一位,传递噪声的名次居第二位。
两者是液压系统主要的噪声源,大约有70%的振动和噪声起源于泵。
而振动和噪声降低了齿轮泵工作的平稳性和寿命,对齿轮的工作性能、寿命和强度都是有害的。
因此研究和分析液压泵振动和噪声的产生机理,对减小与降低振动和噪声,并改善液压系统的性能,有着积极而深远的意义。
1 外啮合齿轮泵振动和噪声国内外研究发展情况
近年来,一般工业机械的噪声,已作为工业公害而引起了人们的注意。
低噪声是在选泵中很重要的因素之一。
国际标准化组织(ISO>已经提出了噪声标准,液压传动中的噪声级别一般规定不超过70~80dB。
对于振动和噪声的控制与研究,除了通过减振的方法来降低噪声外,还在研究如何控制油压泵的脉动和减少控制阀的非线性特性。
而且为了降低空穴对噪声和振动的影响,正在积极研究空穴现象。
十年来,各国进行了大量的研究,而且已经有了相当的发展。
近年来,国外出现一种新型的非渐开线圆弧齿廓的齿轮泵,与渐开线齿
轮相比较,它具有齿数少、体积小、无根切、无脉动、噪声小和传动平稳等特点,被认为是当前最佳的齿形。
由于克服了困油造成的轴承附加载荷,减少了机件的磨损、振动和噪声。
日本岛津制造所和我国均已采用这种齿轮,其噪声可降低13dB(A>,而且其他性能也很优越。
我国的噪声研究工作,是在20世纪50年代末期开始的,到了70、80年代,噪声研究工作才蓬勃发展,并取得了不少成果。
马大猷、李沛兹等提出的微穿孔吸声结构和小孔喷注噪声理论等是这方面的代表。
一般控制噪声的手段,如吸声、隔声、减振、隔声罩、护耳器等已普遍使用。
2 外啮合齿轮泵噪声的产生机理
外啮合齿轮泵产生噪声的主要原因如下:
2·1 压力脉动和流量脉动产生噪声
液压泵的流量脉动是泵的固有特性。
泵在工作时,不管是吸油腔还是压油腔的体积都会产生周期性的变化,泵的流量也将发生周期性变化,引起油液的压力脉动,从而产生液体的振动和噪声。
这种脉动的幅度和频率取决于液压泵的转速、流量和工作腔数(齿数、叶片数、柱塞数>。
同时,由于泵的制造质量不高,压油腔的油液向吸油腔泄漏,也会产生压力脉动及噪声。
2·2 困油现象产生的噪声
为了保证齿轮泵的齿轮平稳的啮合运转,必须使齿轮的重叠系数略大于1,即在前一对齿轮尚未脱离啮合之前,后一对齿轮进入啮合。
当两对齿轮同时啮合时,由于齿轮的端面间隙很小,因此这两对齿之间的油
液与泵的吸、排油腔均不相通,从而形成一个封闭容积。
齿轮转动时,此封闭容积会发生变化,使其中的液体受压缩或膨胀,造成封闭容积内液体的压力急剧变化,形成困油现象。
由于液体的可压缩性很小,当闭死容积减小时,油液压力骤增。
当闭死容积中的高压油通过各种缝隙泄漏,造成功率损失,并使油液发热,使机件受激振动,产生困油噪声。
当闭死容积增加时,形成真空,使溶于液体中的气体析出,形成气泡,产生气蚀。
这种周期性的冲击压力使泵的各零件受到很大的冲击载荷,引起振动和噪声。
2·3 气穴与气蚀产生噪声
液压系统中出现气穴与气蚀现象就会产生噪声。
液压油一般混入约2 %
~5%的空气,其中一部分溶解于油中,另一部分空气均匀地混合在油中,形成细小的白点。
当油液的压力降低到某一定值,混在油中的微小气体由于外压降低而体积膨胀,同时互相聚合,形成一定体积的气泡。
如果空气进一步降到空气分离压以下时,溶解在油液里的空气就会分离出来,产生许多气泡。
当气泡随油液流到压力较高的部分时,气泡被压缩而导致体积减小,此时,在气泡内积蓄了一定能量,当压力增高到某一个数值时,气泡被压破裂,产生局部高压冲击,其冲击力可以达到数百大气压,从而产生爆炸性的噪声,这就是所谓的气穴(空穴>噪声。
其中气穴(空穴>的形成,一是由于油液中混入空气(气泡>,二是由于油液本身的气化。
2·4 齿轮啮合冲击噪声
齿轮副在齿轮啮合过程中,先进入啮合的齿轮产生弹性变形。
当后一对齿轮接着进入啮合时,原啮合轮齿因载荷突然减小,变形得到恢复,使齿轮产生切向加速度,引起啮合齿轮不能按理论齿廓平稳运转而发生碰撞,形成“啮合冲击”,产生噪声。
啮合冲击噪声的大小直接与齿形误差、周节误差、粗糙度、轴线平行度等因素有关。
2·5 齿轮啮合经过节点的脉动冲击噪声(齿轮固有噪声>
由于节点处两啮合面间相对滑动速度和摩擦力的方向发生改变,在节圆上产生冲击力,从而产生所谓节点脉动冲击噪声。
齿轮传动的负荷越大、转速越高、齿面越粗糙,则节点脉动冲击也越大,这种齿轮噪声,即使在齿轮没有制造误差的情况下也会产生,因此这种噪声又称为齿轮固有噪声。
2·6 机械噪声
由于机械原因,例如转动部分不平衡、轴承不良和泵轴承的弯曲等机械振动都会引起噪声。
液压装置中,回转零件不平衡而引起振动和噪声,尤其是在高速下尤为明显,不平衡的原因一般由于材质的不均匀、变形、毛坯或加工的缺陷以及加工和装配误差等引起的质量分布不均匀,形成了一定的偏心。
当转动时,就会产生惯性力和惯性力偶,从而引起旋转零件的振动和噪声。
此外,泵内通道具有截面突然扩大和缩小或急拐弯,当流速与压力变化急剧,通道面积过小将导致液体紊流、涡流及喷流,从而使噪声加大。
在使用中,由于液压泵零件磨损、间隙过大、流量不足、压力波动,同样也会引起噪声。
3 液压泵流体噪声的影响因素
液压系统噪声的根源是复杂的和多方面的,它涉及到液压技术、流体力学、振动力学、声学及其他学科的渗透和影响,液压泵产生噪声,一般与其种类、结构、大小、转速及工作压力有关。
液压泵的噪声随液压功率的增加而增加,而液压功率是由泵的输出功率P、每转排量q 及转速n这三个工作参数的增加而增加。
转速、压力、排量对齿轮泵噪声的影响曲线分别见图1、图2、图3。
可见,随着转速、压力、流量的增加,噪声逐渐增大。
4 液压泵噪声的控制措施
降低噪声一般有两种途径,一是从根本上着眼,旨在降低噪声源的噪声,这是治本的办法。
另一个则是采用声学处理的方法阻止噪声的传播,但这只是治标的办法。
在设计过程中,掌握低噪声结构设计原则尤其重要,机械低噪声结构设计有助于提高机械的工作效率,延长使用寿命,使效能更多的机械设计成为可能。
对于齿轮泵,可以采取如下措施来降低噪声:
(1>加大罩壳的厚度。
这主要是通过壳体厚度的增加,提高刚性,减小在高压油作用下产生的变形,避免使齿轮靠向低压侧。
(2>提高零部件的刚性。
如齿轮安装轴的刚性差,则轴易产生弯曲和扭转振动,从而增大噪声。
(3>使油容易吸进。
减小油压泵的吸油阻力,避免空穴现象,关键是避免空气混入油液中。
一般要求吸油阻力应低于液压制造厂提出的液压泵最大饱合蒸汽压力的1/4。
这是由于吸油阻力过大,油大都从大容量泵(低压>流过,而小流量泵在高压的情况下,容易产生气蚀现象,造成气穴噪声。
(4>改进困油卸荷槽。
通过卸荷槽的合理设计,消除困油现象,降低输油脉动,进而降低噪声。
(5>使齿轮的模数减小,加大齿宽。
这是由于模数增大,轮齿承载后变形小,有利于降低噪声。
但是模数大,制造误差(如齿形误差,基节误差>亦增大,由此引起噪声增大,故应在轮齿强度、变形允许的条件下,尽可能选用较小的模数。
齿宽直接影响轮齿承载后的变形和齿向误差的大小,齿宽与齿的弯曲量成反比,齿宽增加一倍,齿的弯曲量减小一半,从这个意义上说,增加齿宽有利于降低噪声。
(6>改进齿形。
通过齿形的改进,使齿轮运转时啮合冲击小,传动平稳,减小周期性的波动和振动,从而降低噪声。
如近年来出现的双模数非对称渐开线圆弧齿廓的齿形,很好地解决了流量脉动的问题,提高了传动平稳性,降低了噪声。
(7>选好轴承。
轴承不仅影响齿轮泵的寿命,而且轴承的结构也会直接影响齿轮泵噪声的大小。
(8>提高零部件尺寸的精度及表面光洁度。
表面粗糙度高,摩擦系数相
应大,摩擦力亦大,这意味着对于给定负荷的传动需要较大的功率,因而噪声增加。
5 结语
在早期的液压噪声研究工作中,人们总是把重点放在液压元件本身的设计上,后来发现这很不够,才从系统的角度对诸参数影响的问题进行了探讨。
经验表明,即便单个元件本身的噪声很低,把它安装到不同的液压系统中去时,液压系统也会出现严重的噪声。
在进行系统设计、安装布局时,能提出所允许使用的全部噪声控制装置的数量,把噪声控制作为最初设计布局的一个组成部分,那么这种设计是最合理,最有效的。
要作出对噪声控制的最后决策,必须首先对噪声问题进行分析,作出噪声情况的技术说明,然后提出技术措施,进行技术评价,从而作出最后决策。
决策。
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