汽车后桥减速器双曲面齿轮原理.doc

双曲面齿轮简介双曲面齿轮简介 1 1 双曲面齿轮的啮合噪声双曲面齿轮的啮合噪声 汽车主减速器的噪声主要包括齿轮的啮合噪声、轴承噪声和搅油噪声等，其 中齿轮的啮合噪声是主要方面为减小齿轮的啮合噪声，一般可采取两种途径： 第一是提高齿轮的加工精度；第二是控制齿轮的设计参数提高齿轮的加工精 度虽然是一种非常有效的措施．但是一味追求很高的加工精度不仅在生产中有 许多困难，造成成本的增加，而且潜力也不是很大笔者则是从控制齿轮的设 计参数入手，结合现代优化设计理论和计算机技术，通过对双曲面齿轮基本设 计参数的最佳选择，以达到最大程度降低双曲面齿轮啮合噪声的目的 根据双曲面齿轮传动理论，齿轮副的啮合噪声随齿面重叠系数（齿轮啮合 的齿数）的增大而降低根据德国尼曼教授的计算公式，齿轮啮合噪声的声压 级与重叠系数的 4 次根成反比一位日本学者提出了齿面重叠系数与双曲面齿 轮的啮合噪声之间的定量关系，并指出当齿面重叠系数为 1．95 时，双曲面齿 轮的啮合噪声最低实践也证明当双曲面齿轮的齿面重叠系数达到 2．0 时， 啮合效果最好。

啮合噪声最低 2 2 齿面重叠系数的计算齿面重叠系数的计算 双曲面齿轮传动的齿面重叠系数，是重叠系数沿瞬时回转轴的分量．它相 当于斜齿圆柱齿轮中的轴向重叠系数．其值的大小是影响双曲面齿轮啮合噪声 的主要因素其计算公式为：式中：K2为系数，与偏移距 E 有关 b 为主从动齿轮中点螺旋角的平均值，º； A为双曲面齿轮节锥节，mm； m 为从动齿轮大端模数，mm 3 3 双曲面齿轮设计算例双曲面齿轮设计算例 低噪声双曲面齿轮的优化设计在某车型上的应用 输入主减速比 5．125、主动齿轮齿数 8、主减速器齿轮副的传动效率 0.9、 载荷分配系数 1.2、动载系数 1.0、主从动齿轮中点螺旋角的平均值 0．727 789rad、铣刀盘名义半径 76.2mm、齿轮法向平均压力角 0．392 699rad 等第一、 第二组基本参数，运行程序，输出优化值以下为部分优化值优化计算结果 BATA=0．742 263 F=23．98l 762 E=22．95l 281 m=4．044 013 Z1=8．191 570 EF=1．998 468 从计算结果可以看出，该车型双曲面齿轮最终的齿面重叠系数 EF 精确地达 到了预先设定值 2．0 的目标值。

因此．上述设计方案为一种最优方案 笔者所述的低噪声双曲面齿轮的优化设计方法，以降低齿轮的啮合噪声为目标， 在传统的设计方法基础上结合现代优化设计理论和计算机技术，可使得齿轮设计参数得到有效控制齿轮的齿面重叠系数可很精确地达到预先设定的目标 值，从而达到在加工精度相同的情况下,所设计出的齿轮啮合噪声最低。