第七章 三環(huán)減速器振動與噪聲控制分析研究
§7-1 引言
對三環(huán)減速器振動系統(tǒng)進行振動與噪聲分析研究的目的，就是為了能找到其產生較大振動與噪聲的原因，進而采取一定的方法來減少其振動與噪聲。本章就是基于這個目的，而對減少三環(huán)減速器振動系統(tǒng)與噪聲提出一些措施、方法。
§7-2 三環(huán)減速器振動控制技術
振動控制是指減小或消除不希望的振動現(xiàn)象的一些技術措施，它的目的一方面是改善人們的工作環(huán)境和生活環(huán)境，另一方面是促進國家工業(yè)化，進行經(jīng)濟建設的一個很重要的方面。
現(xiàn)有結構的三環(huán)減速器存在著非常大的振動現(xiàn)象，大于400mm中心距的減速器根本不能正常使用，由此，對其開展振動控制研究尤為必要。
下面，我們提出幾種振動控制的方法，重點放在選擇和應用上。
一、降低激勵源振動水平
1、降低平面四桿機構過死點的沖擊水平
在第二章中我們從理論的角度分析了三環(huán)減速器過死點位置時將存在的較大沖擊現(xiàn)象，并且第六章中的試驗也證明了這點，所以要想降低三環(huán)減速器振動水平，就必須降低其過死點位置的沖擊現(xiàn)象。
圖7-1 三環(huán)減速器內嚙合齒輪副修形圖
如圖7-1示，三環(huán)減速器三套平面四桿機構AB1C1D-01、AB2C2D2-02、AB3C3O3及外齒輪見圖中所示。在圖示位置時，平面四桿機構AB1C1D處理死點位置，運動處于不確定運動狀態(tài)，由于嚙合力的作用將產和瞬間的沖擊力。為了能除去或減少該沖擊力的作用，我們在一定的角度θ內對AB1C1D上的內齒輪進行修形，使在死點位置時，平面四桿機構AB1C1D不受嚙合力或少受嚙合力作用，這樣，通過其余兩套平面四桿機構就能較易將其速成過死點位置，從而達到減不止或消除過死點的沖擊。同樣，對另兩套平面四桿機構AB2C2D2及AB3C3O3作同樣的修形。這種方法我們已正在試驗過程中。
2、降低內嚙合齒輪副混合激振
從第六章的試驗中，我們可以看見，造成振動第一重要因素是沖擊激振，第二因素就是嚙合激振，有以下幾個因素對嚙合激振的產生有較大的影響。
（1）設計參數(shù)的影響
a.齒輪類型：斜齒輪工作時，運轉較平穩(wěn)，而且齒輪工作時，嚙合沖擊較大；
b.模數(shù)：模數(shù)增大，齒的剛度增大，變形減少，振動也隨之降低；
c.壓力角：壓力角增大，將引起合力和垂直分力增大，加大振動；
d.齒寬：對高精度齒輪隨齒寬的增加，振動下降，但對低精度齒輪影響不大；
e.齒坯形狀：齒輪輪輻厚與直徑之比的不同產生的振動不同；
f.齒輪外徑：外徑增大，則振動幅射面積增大；
g.材料：應盡量選樣衰減性能好的材料；
（2）制造精度的影響
a.齒形誤差的影響；
b.基節(jié)誤差的影響；
c.齒面光潔度的影響；
d.接觸精度的影響；
其中齒形誤差的影響最大，其次是基節(jié)和齒面誤差。
（3）工作參數(shù)及工作條件的影響
a.選擇合適的嚙合系數(shù)：一般嚙合系數(shù)越大，振動沖擊越小，但由于各種誤差的存在，過大則會引起干涉而加大振動；
b.側隙的選樣：過小則不能保存油膜減小振動，過大則反向運轉時沖擊較大；
c.載荷與速度：對沖擊的影響隨工況不同而不同；
d.潤滑：適當?shù)臐櫥梢晕正X輪的振動，但當潤滑不當時，齒輪將受到?jīng)_擊波激發(fā)，從而產生振動。
二、改善箱體的結構
從第二章的理論分析和第六章中的試驗結果中可知，三環(huán)減速器箱體的振動y向最大，Z向次之、X向最小，根據(jù)這種試驗結論，我們應該提高箱體Y向和Z向的剛度，特別是Y向的剛度。一般的齒輪傳動裝置的箱體僅僅注意了Z向剛度，而對三環(huán)減速器，其振動水平y(tǒng)向最大，所以應注意提高三環(huán)減速器y向剛度。
提高三環(huán)減速器箱體y向的剛度有兩種措施：
1、改變箱體結構
現(xiàn)在三環(huán)減速器箱體結構一般參照通用減速器箱體結構來設計的，如圖6-4（a）（b）和圖3-1示，這種結構的y向剛度較小，為了增加y向剛度，應設計成圖7-2（b）示形狀，顯然，圖7-2（b）的結構剛度比圖7-2（a）結構大。
圖7-2 三環(huán)減速器箱體結構
2、在箱體y向加肋板
如圖7-2（a）虛線所示，在y向加肋板以增大其y向剛度。
三、箱體材料選擇
選用衰減性好的材料制造箱體，以減小振動，并改變箱體的固有頻率，以避開激勵頻率產生共振的影響。
四、箱體隔振
如圖7-3示，三環(huán)減速器由于受內部激勵源的激勵而在y向產生較大的振動，為了減小這種振動的危害，可采取隔振措施，以減小其對基礎的影響，如圖7-3示，在三環(huán)減速器與基座的接觸面之間增加吸振或阻尼元件，以減不止其振動對基礎的影響。
圖7-3
§7-2 三環(huán)減速器噪聲控制技術
三環(huán)減速器由于受激勵而產生振動，由于其振動而空氣中產生噪聲。噪聲對人的危害的多方面的。它可以使人耳聾，還可能引起高血壓，神經(jīng)官能和心臟病等疾病；噪聲污染環(huán)境，影響人們的正常工作和休息、特別強烈的噪聲還能損壞建筑物，影響儀器設備正常使用。噪聲已成為當代四大公害之一。故研究噪聲控制技術尤為必要，也勢在必行。
三環(huán)減速器由于問世僅幾年，其噪聲控制技術研究尚屬空白。所以對其進行研究尤為必要。從前述的理論分析和第六章的試驗研究中，我們可以看出三環(huán)減速器在工作時產生的噪聲非常大，已經(jīng)超標，為了能使其正常工作，減小噪聲污染，必須進行噪聲控制。
我們知道，構成聲音的三要素是聲源、介質和接受器，故噪聲控制技術也一般從這三個方面著手，即從聲源上降低噪聲，在噪聲傳播途徑上加以控制，在接受點進行防護。從聲源上降噪的是最積極和最有效的方法之一，使發(fā)聲體改為不發(fā)聲體或發(fā)聲小的物體。
下在我們簡單談談對三環(huán)減速器噪聲進行控制的幾點措施：
一、從聲源上降噪；
物體由于振動而產生噪聲，要想降噪，就必須減少物體的振動。所以要想減小三環(huán)減速器工作時產生的較大的噪聲，就必須減小其振動，關于減小其振動的措施我們已在上節(jié)中討論過了，這里就不在重復了。
二、在傳播途徑上降低噪聲
可半三環(huán)減速器源遠離人們集中的地方，也可在聲源與人之間設置隔音室、隔離罩、隔音民間障等隔離噪聲向外傳播。
三、在接受點進行防護
對接受噪聲的個人進行防護，如佩帶耳塞、耳罩、防聲頭盔等。
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