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多级同步传动低噪音的原理是什么?

发布时间:2025-04-27
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多级同步传动系统的低噪音特性主要依赖于‌渐进式啮合设计‌、‌载荷分散优化‌和‌振动抑制机制‌的综合作用,具体原理如下:
一、‌渐进啮合与冲击抑制‌
‌斜齿轮的螺旋齿线设计‌
多级传动中采用斜齿轮替代直齿轮,利用螺旋齿线实现‌渐进式接触‌,单次啮合冲击能量降低30%-50%。
斜齿轮啮合时接触线从短变长再变短,避免直齿轮的瞬时全齿宽冲击,减少齿面点蚀和振动噪声。
同步啮合控制‌
通过精确的齿数设计(如互为质数、非整数传动比)和相位调整,避免多级齿轮误差叠加,抑制周期性振动噪声。
二、‌载荷分配与应力优化‌
‌高重合度设计‌
斜齿轮单级重合度可达1.5-2.0,多级叠加后总重合度进一步提升,将载荷分散至更多轮齿,单齿受力减少40%-60%。
载荷均匀分布降低齿面局部应力集中,减少因变形导致的啮合冲击噪声。
‌变位与修形技术‌
采用正变位齿轮设计提高接触强度,并通过齿廓修缘(如抛物线修形)补偿制造误差和弹性变形,降低啮合冲击力。
三、‌振动传递路径阻断‌
结构刚性增强‌
多级传动箱体采用高刚性材料(如球墨铸铁)和加强筋设计,抑制齿轮振动向外部传递,降低空气激振噪声。
‌阻尼减震措施‌
在传动轴间设置弹性联轴器或橡胶衬套,阻断振动传递路径,使系统振动能量衰减率提升20%-30%。
四、‌制造精度与润滑协同‌
‌高精度加工‌
齿轮精度等级达到ISO 6级及以上,齿距累积误差(Fp)控制在0.02mm以内,减少因误差引起的啮合冲击。
‌润滑优化‌
采用黏度指数高的合成润滑油,配合斜齿轮螺旋角形成的油膜导向效应,降低齿面摩擦系数(减少15%-25%)
综合效果
多级同步传动通过上述设计,可在相同工况下将噪音降低‌8-15分贝‌(相比直齿轮多级传动),尤其适用于精密机床、电动汽车减速器等对噪音敏感的领域。
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