8.Перечислите основные причины вибрации и шума в зубчатых передачах и частоты колебаний, связанных с ними.

Шум зубчатых передач вызывается колебаниями зубчатых колес и элементов конструкций, сопряженных с ними. Причинами этих ко­лебаний являются:

• взаимное соударение зубьев при входе в зацепление;

• переменная деформация зубьев, вызванная непостоянством при­ложенных к ним сил;

• переменные силы трения, возникающие в зацеплении.

Спектр шума зубчатой передачи имеет дискретный характер с ос­новной частотой, равной или кратной частоте вращения и числу зубьев:

^(4|)

где z — число зубьев; п —• частота вращения (об/мин); /= 1, 2, 3, — — натуральные числа.

Спектр шума занимает широкою полосу частот, особенно значителен он в диапазоне 2000—5000 Гц. На фоне сплошного спектра имеются дискретные составляющие, основными из которых являются частоты, обусловленные взаимным соударением зубьев, действием ошибок в зацеплении и их гармониками. Составляющие вибрации и шума от деформации зубьев под на грузкой имеют дискретный характер с основной частотой, равной частоте пересопряжения зубьев. Частота действия накопленной ошнбкн зубчатого колеса кратна частоте вращения. Однако имеются случаи, когда накопленная ошибка окружного шага не совпадает с частотой вращения; в этом случае будет существовать еще одна дискретная частота, равная частоте действия этой ошибки.

11.Перечислите основные средства снижения шума зубчатых передач.

Шум зубчатой передачи уменьшается при снижении окружной скорости, нагрузки, массы зубчатых колес, а также при повышении коэффициента перекрытия. Снижение ударных нагрузок, а следова­тельно излучаемого шума, достигается путем применения косых и шевронных зубьев.

30 60 90 120 150 180 ЛГ, Н/мм²

150 180 N_y Н/мм²

Рис. 4.6. Зависимость УЗ от нагрузки Рис. 4.7. Зависимость УЗ от нагрузки на зуб: корпус редуктора изготовлен из на зуб: погрешность изготовления зубьев

полиамида (/), стали (2) и чугуна (J)

Следует стремиться к увеличению числа зубьев, уменьшению на­грузки и повышению точности изготовления, а также к тщательной балансировке зубчатых колес и точной центровке их при сборке. Корпус зубчатой передачи должен быть изготовлен из материалов с высоким коэффициентом потерь или покрыт специальным вибро- поглощающим покрытием. Необходимо, чтобы вибрации не переда­вались на корпус, в котором заключена зубчатая передача.

13.Укажите пути распространения шума и вибрации и пути снижения шума редукторов. Редуктор – это агрегат, включающий в себя одну или

несколько передач зацеплением, смонтированных в

корпусе. Редуктор предназначен в основном для

понижения частоты вращения и, соответственно,

увеличения крутящего момента. Любой редуктор имеет

быстроходный (входной) и тихоходный (выходной) вал. В

редукторах применяют зубчатые передачи, цепные

передачи, червячные передачи, а также используют их в

различных сочетаниях. Редукторы используют в

транспортных, грузоподъемных, обрабатывающих и

других машинах.

Основными причинами шума редукторов являются

неточности зацепления зубчатых колес, изготовления

шарикоподшипников, сборки и монтажа, а также

неудовлетворительная их эксплуатация.

На рис. 2.16 показаны пути передачи шума в закрытых

зубчатых передачах (редукторах). Излучателями шума в

таких системах являются ограждающие конструкции. От

зубчатых передач шум через воздушный промежуток и

ограждения проникает в окружающее пространство – это

воздушный шум.

Колебания от зубчатых передач через опорные

конструкции и стыковые соединения могут передаваться

на внешние ограждающие конструкции, которые излучают

шум.

Рис. 2.16. Пути передачи звука и вибрации на ограждения

редукторных систем:

1 – станина; 2 – кожух; 3 – зубчатая передача

В кожухах редукторов имеются технологические

отверстия (смотровые окна, отверстия для смазывания и

т.д.). Шум редукторных систем слагается из шума,

излучаемого кожухом, колеблющимся под действием

шума внутри него и вследствие передающихся на него

вибраций, а также воздушного шума, проходящего через

отверстия и неплотности. Несмотря на различное

назначение и конструктивное исполнение, редукторы

имеют ряд общих характерных особенностей:

– зубчатые передачи и ограждающие конструкции

размещены на общей станине;

– кожухи имеют небольшие габариты, и внутренняя

воздушная полость редукторных систем относится к

классу «малых» акустических объемов, размеры которых

меньше длины волны на низких и средних частотах;

– ограждающие конструкции жестко связаны с

металлическими опорными конструкциями;

– общий уровень излучаемого редукторными системами

шума определяется уровнем шума, излучаемого

тонкостенными крышками ограждений;

– обычно размеры излучающих ограждений

соизмеримы с расстояниями до зон, в которых находится

обслуживающий персонал.

В табл. 2.20 перечислены основные причины

возникновения шума в редукторах и мероприятия по его

снижению.

Таблица 2.20

Причины шума и мероприятия по его снижению

в редукторных системах

Источник

Причины шума Мероприятия по снижению шума

шума

Недостаточная Увеличить звукоизоляцию ограждений

звукоизолирующая

Воздушный способность ограждений

шум Высокий уровень звукового Ввести в полости звукопоглощающие

давления в полости материалы

редукторных систем

Недостаточная Увеличить виброизоляцию движущихся

виброизоляция движущихся механизмов от ограждающих конструкций

Вибрация механизмов от

ограждающ ограждающих конструкций

их Малый коэффициент потерь Увеличить коэффициент потерь: введением в

конструкци ограждающих конструкций стыковые соединения вибропоглощающих

й прокладок; применением

вибропоглощающих мастик, наносимых на

ограждения

Большие размеры и Уменьшить площадь отверстий и оснастить

Технологич

неудачное расположение их специальными устройствами

еские

технологических отверстий в (звукопоглощающими каналами)

отверстия

панелях ограждений

14. Перечислите основные причины вибрации и шума в кулачковых механизмах. Кулачковым называется трехзвенный механизм с

высшей кинематической парой, входное звено которого

называется кулачком, а выходное – толкателем (или

коромыслом). Кулачковые механизмы предназначены для

преобразования вращательного или поступательного

движения кулачка в возвратно-вращательное или

возвратно-поступательное движение толкателя.

Шум и вибрация от кулачковых механизмов являются

доминирующими при работе машин полиграфической,

текстильной и пищевой промышленности. Возникновение шума в кулачковых механизмах связано с наличи­ем переменных сил в зоне контакта пары кулачок — ролик, которые приводят к колебаниям деталей, излучающих шум. Возмущающие воздействия в кулачковом механизме вызываются ударными и инер­ционными силами, силами трения, динамическими силами, вызван­ными неточностью изготовления профиля кулачка.

Интенсивность и характер спектра шума зависят от нагрузок и режима работы механизмов, профиля соприкасающихся деталей, их материала и технологии изготовления.