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        如何降低同步帶傳動在機床上的噪聲

        如何降低同步帶傳動在機床上的噪聲

        分類:
        行業動態
        作者:
        2019/08/20 16:59
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        【摘要】:
        在現代機床工業中,機床噪聲成了評價機床性能的 重要指標之一,而國家標準 ( ( G B / T 1 6 7 6 9 — 1 9 9 7 金屬切 削機床噪聲聲壓測量方法》也對此作了強制性的規定,機床整機噪聲聲壓級不應超過8 3 d B( A )
          在現代機床工業中,機床噪聲成了評價機床性能的 重要指標之一,而國家標準 ( ( G B / T 1 6 7 6 9 — 1 9 9 7 金屬切 削機床噪聲聲壓測量方法》也對此作了強制性的規定,機床整機噪聲聲壓級不應超過8 3 d B( A ) 。一般情況下,在數控機床整機噪聲中,主軸箱 ( 主傳動)的噪聲最大。由于高轉矩圓弧齒同步帶傳動具有傳動比準確、效 率高、功率大、傳動平穩、維修保養方便等突出優點,現代數控機床的主傳動越來越多地采用了高轉矩圓弧同步帶傳動。因此,如何在高速情況下控制同步帶傳動的 噪聲就成為控制主軸箱乃至整機噪聲的一個重要課題。 我公司經過一系列研究與試驗,總結出一套行之有效的措施,顯著降低了機床的同步帶噪聲。
          控制噪聲主要從兩方面著手:一是從聲源上想辦法, 即消除或減弱聲源的強度,這是控制噪聲的根本方法,也是本文討論的重點;二是從噪聲的傳播途徑上采取吸聲、隔聲等措施,以減弱或屏蔽噪聲的傳播。分析同步帶傳動的噪聲源,主要有兩方面:一方面是由于兩帶輪回轉時,因不平衡的離心力的激勵而發聲,另一方面是 由于帶及帶輪嚙合時,引起氣體的擾動從而產生空氣動力噪聲?,F將兩個方面噪聲產生的主要因素列舉如下。
        1、引起回轉不平衡主要因素
          ( 1 )帶輪本身的形狀公差及位置公差,包括帶輪的齒向公差、齒厚公差以及軸向及徑向跳動等。帶與帶輪的制造精度越高,嚙合時的沖擊越小,同步帶傳動精度越高,噪聲必然越低。由于同步帶與帶輪均由專業廠家生產,可以有效控制制 造精度,在此不再贅述。
        兩帶輪軸的平行度:一般情況下,隨著平行度誤差 的增加,聲壓級逐漸增大。所以,主軸軸線與電動機軸線安裝時要保證安裝的平行度,兩軸線的平行度要限制 于( 0 . 0 0 3~0 . 0 0 5 ) c ( c 為兩帶輪軸中心距)以內。
          ( 2 )兩帶輪軸的回轉精度 由于兩帶輪都需要作高 速回轉,回轉速度在 6 0 0 0 r / m i n以上,因此如不進行動平衡,高速回轉時的不平衡離心力將引起主軸與電動機軸的震顫,進而激發出很強的噪聲。對大部分生產廠家 而言,僅對主軸 ( 含帶輪)制造裝配時作了動平衡,電動機軸也必須進行動平衡,將帶輪裝于電動機軸上,用 線動平衡儀對整個回轉軸進行測試并運用材料去除法進 行動平衡 ( 在帶輪上打孔) ,要求最后的動平衡精度等 級達到 G 2 . 5 。經過此項處理,能不同程度地降低傳動 的振動和噪聲,對提高同步帶及主軸的使用壽命也極有益處。
          ( 3 )同步帶的預拉緊力與平帶和v帶不同,同步帶依靠齒形嚙合傳遞動力,因此不需要很大的預緊張 力,過大的張力將嚴重影響帶的使用壽命,產生嚴重的 噪聲。在起動和沖擊轉矩作用下,過小的張力將可能導 致同步帶跳齒,從而造成齒根斷裂。如何選擇合適的張力比較準確地方法是采用超聲波張力測試儀,如果沒有測試儀,也可自制一套簡單工裝,按如下方法進行測 定:如圖 1所示,在同步帶的一側靠近兩帶輪中心位 置,施 加一 測 試 力 , 帶將向內彎曲產 生一 變形 量 d ,如果 d=S / 6 4( s為帶 的 單 測 長 度,單位: mm)則可認為帶的張 緊力是合適的。否則圖1 帶輪張力測算示意圖 調節帶的張緊力直到合適為止。 的值隨著帶的型號 及帶寬不同而不同,具體可查有關資料,如對于 40 m m 寬的8 Y U( 8 M)同步帶, d 取3 9 N 。實驗證明,合適的 帶張緊力能明顯降低高頻噪聲,即我們常說的 “ 嘯聲” 。
         
          ( 2 )同步帶輪徑向開 消音槽如果想進一步降 低同步帶傳動空氣動力噪 聲,還可以采用同步帶輪徑向開消音槽,開槽示意 圖如圖 3所示,開槽時要注意:①槽不可開得很深很寬,否則將影響傳遞功率。 ②槽分布要均勻,避免破壞帶輪的平衡。③開槽處一定 要消除尖銳切口及毛刺,避免破壞同步帶的帶齒。
        3 . 結語
          經過以上處理,機床噪聲會有大幅度的改善,可以 將主軸同步帶傳動的最高轉速從 6 0 0 0 r / m i n提高到 8 0 0 0 r / m i n以上。下表為我公司處理前后的同步帶傳動噪聲實際測試結果,供參考。
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