第七章 三環減速器振動與噪聲控制分析研究
§7-1 引言
對三環減速器振動系統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，而對減少三環減速器振動系統與噪聲提出一些措施、方法。
§7-2 三環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象的一些技術措施，它的目的一方面是改善人們的工作環境和生活環境，另一方面是促進國家工業化，進行經濟建設的一個很重要的方面。
現有結構的三環減速器存在著非常大的振動現象，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減速器過死點位置時將存在的較大沖擊現象，并且第六章中的試驗也證明了這點，所以要想降低三環減速器振動水平，就必須降低其過死點位置的沖擊現象。
圖7-1 三環減速器內嚙合齒輪副修形圖
如圖7-1示，三環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，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）設計參數的影響
a.齒輪類型：斜齒輪工作時，運轉較平穩，而且齒輪工作時，嚙合沖擊較大；
b.模數：模數增大，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，其次是基節和齒面誤差。
（3）工作參數及工作條件的影響
a.選擇合適的嚙合系數：一般嚙合系數越大，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：適當的潤滑可以吸收齒輪的振動，但當潤滑不當時，齒輪將受到沖擊波激發，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，三環減速器箱體的振動y向最大，Z向次之、X向最小，根據這種試驗結論，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，而對三環減速器，其振動水平y向最大，所以應注意提高三環減速器y向剛度。
提高三環減速器箱體y向的剛度有兩種措施：
1、改變箱體結構
現在三環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 三環減速器噪聲控制技術
三環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，神經官能和心臟病等疾病；噪聲污染環境，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，我們可以看出三環減速器在工作時產生的噪聲非常大，已經超標，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，使發聲體改為不發聲體或發聲小的物體。
下在我們簡單談談對三環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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