| 8噪聲與振動(dòng)的測(cè)定
噪聲或振動(dòng)的某個(gè)頻率和級(jí)別可能是不會(huì)造成破壞性的。噪聲的振動(dòng)的可允許級(jí)別常常是根據(jù)制造商或由國(guó)定或地方條例來(lái)規(guī)定的。
齒輪傳動(dòng)裝置僅僅是整個(gè)聲響系統(tǒng)的一部分。除齒輪傳動(dòng)外，還包括原動(dòng)機(jī)、被驅(qū)動(dòng)設(shè)備、齒輪傳動(dòng)附件、基礎(chǔ)與環(huán)境等。其中每一項(xiàng)都會(huì)影響由齒輪傳動(dòng)裝置發(fā)射出的噪聲或振動(dòng)的測(cè)量級(jí)別，除另有協(xié)議外，齒輪制造商的責(zé)任是確保在其工廠試驗(yàn)環(huán)境下由齒輪傳動(dòng)裝置發(fā)射的級(jí)別在合同規(guī)定或商定的范圍以內(nèi)。
由于系統(tǒng)的頻率特性和環(huán)境的關(guān)系，要從制造廠記錄的試驗(yàn)數(shù)據(jù)預(yù)示在其安裝環(huán)境下取得的齒輪傳動(dòng)裝置的級(jí)別是困難的。除另有規(guī)定外，這通常不是齒輪傳動(dòng)裝置制造商的責(zé)任。
為在制造廠進(jìn)行驗(yàn)收試驗(yàn)，確定齒輪傳動(dòng)噪聲或振動(dòng)的級(jí)別，必須按照ISO8579-1（噪聲）或ISO8579-2（振動(dòng)）規(guī)定測(cè)量方法和試驗(yàn)各程序。
9選用系數(shù)Ksf
9.1選用系數(shù)的定義
選用系數(shù)的說(shuō)明具體的應(yīng)用場(chǎng)合對(duì)齒輪傳動(dòng)裝置性能的影響，此系數(shù)包含以下應(yīng)用情況的特有影響：
a)在正常運(yùn)行條件下，外部動(dòng)載荷的影響，包括正常地起動(dòng)和轉(zhuǎn)換方向；
b)表明曲型應(yīng)用特征的壽命影響；
c)要求的可靠性的影響，并包含為所考慮應(yīng)用情況允許的失效百分率。
d)作為無(wú)法預(yù)測(cè)并在正常運(yùn)行情況下發(fā)生的隨機(jī)超負(fù)荷的安全性。
在為某種應(yīng)用情況選擇閉式齒輪傳動(dòng)裝置以前，應(yīng)確定這種傳動(dòng)裝置的“修正功率”的計(jì)算值，其方法就是用選用系數(shù)乘以規(guī)定的傳遞功率。因?yàn)檫x用系數(shù)表示了齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)功率與最大內(nèi)在傳遞功率之間的關(guān)系，建議將選用系數(shù)應(yīng)用于從動(dòng)機(jī)械或原動(dòng)機(jī)的銘牌功率作為適用功率。
制造商與用戶必須商定按哪一種功率——原動(dòng)機(jī)功率還是從動(dòng)機(jī)械需用功率，對(duì)齒輪傳動(dòng)裝置作出選擇。所選齒輪傳動(dòng)裝置必須有一個(gè)等于或超過(guò)“修正功率”的計(jì)算負(fù)載能力。
9.2影響外部運(yùn)載荷的系數(shù)
為確定選用系數(shù)，應(yīng)考慮這樣的事實(shí)，即許多原動(dòng)機(jī)會(huì)產(chǎn)生的瞬時(shí)尖峰轉(zhuǎn)矩明顯大于由原動(dòng)機(jī)或從動(dòng)設(shè)備的名義功率確定的轉(zhuǎn)矩。還有許多其他可能的超負(fù)荷原因應(yīng)當(dāng)考慮；
a)系統(tǒng)振動(dòng)；
b)臨界速度；
c)加速轉(zhuǎn)矩；
d)超速；
e)系統(tǒng)運(yùn)行的突然變化；
f)制動(dòng)；
g)反向轉(zhuǎn)矩（例如由車輛延時(shí)器引起的反向轉(zhuǎn)矩）導(dǎo)致輪齒的?*ぷ髏媸茉亍?/FONT>
傳動(dòng)裝置運(yùn)行范圍以內(nèi)的分析是必要的。如果出現(xiàn)臨界速度，總的傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要作改變，以消除或預(yù)防系統(tǒng)的損壞，所以要消除齒輪與軸的振動(dòng)。除非在購(gòu)貨協(xié)議中商定外，閉式齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)者或制造商都不負(fù)責(zé)對(duì)該系統(tǒng)的分析。
9.2.1運(yùn)行特征
影響選用系數(shù)增減的一些運(yùn)行特征是：
a)原動(dòng)機(jī)的類型：電動(dòng)機(jī)、液壓馬達(dá)、蒸汽或燃所透平、具有單缸或多缸內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)；
起動(dòng)條件：尖峰載荷起過(guò)額定載荷200%時(shí)起動(dòng)或頻繁起動(dòng)與停止時(shí)，要求時(shí)行個(gè)體的載荷分析。額定載荷定義為選用系數(shù)為1時(shí)的齒輪裝置功率。當(dāng)在原動(dòng)機(jī)與齒輪傳動(dòng)裝置之間采用軟起動(dòng)聯(lián)軸器，選用系數(shù)可根據(jù)齒輪傳動(dòng)裝置制造商對(duì)應(yīng)用情況的分析作出選擇。
b)超載：超過(guò)額定載荷的載荷被認(rèn)為超載。超載可以是瞬時(shí)的、周期穩(wěn)態(tài)或性質(zhì)上是振協(xié)的。應(yīng)力的大小和循環(huán)次數(shù)值要求作具體分析，以避免低周疲勞或屈服應(yīng)力失效。有些情況，例如高轉(zhuǎn)矩馬達(dá)、極度反復(fù)沖擊、或較高的沖擊載荷，還如當(dāng)失速狀態(tài)時(shí)都需要具本研究。
c)超速：對(duì)有助于外部傳遞載荷與動(dòng)載荷的超速狀態(tài)要求進(jìn)行具體的分析。
d)配備制動(dòng)裝置的應(yīng)用：當(dāng)齒輪傳動(dòng)裝置配備一種使系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)減速的運(yùn)行制動(dòng)裝置時(shí)，應(yīng)根據(jù)制動(dòng)功率或傳動(dòng)功率（無(wú)論哪個(gè)更大）來(lái)選擇傳動(dòng)裝置。假如制動(dòng)裝置僅用于夾緊且在系統(tǒng)運(yùn)運(yùn)停止后應(yīng)用，其功率應(yīng)小于齒輪箱功率的200%。如制動(dòng)裝置功率大于200%，或制動(dòng)裝置位于齒輪傳動(dòng)裝置的輸出軸上，則需要具體的分析。
e)可靠性與壽命要求：對(duì)于要求高級(jí)別的可靠性或非普通的長(zhǎng)壽命應(yīng)用場(chǎng)合，用戶與齒輪制造商在確定選用系數(shù)前應(yīng)給以仔細(xì)的考慮。
9.2.2系統(tǒng)的條件
旋轉(zhuǎn)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)中一個(gè)重要方面是系統(tǒng)對(duì)激振力的動(dòng)態(tài)（振動(dòng)）響應(yīng)的分析。
9.2.2.1振動(dòng)分析
任何振動(dòng)分析必須考慮整個(gè)系統(tǒng)，包括原動(dòng)機(jī)、齒輪傳動(dòng)裝置、從動(dòng)設(shè)備、聯(lián)軸器及地基等。施加在齒輪傳動(dòng)裝置上的動(dòng)載荷是整個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)力特性面不是齒輪傳動(dòng)裝置單獨(dú)影響的結(jié)果。
9.2.2.2動(dòng)態(tài)響應(yīng)
系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)導(dǎo)致產(chǎn)生系統(tǒng)的附加載荷和系統(tǒng)中相鄰零件間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
疊加到系統(tǒng)中的平均運(yùn)行載荷上的振動(dòng)載荷取決于系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性，振動(dòng)載荷可導(dǎo)致系統(tǒng)零部件的失效。
9.2.2.3系統(tǒng)誘發(fā)的失效
齒輪傳動(dòng)裝置中系統(tǒng)誘發(fā)的失效可產(chǎn)生如斷齒輪、齒輪件的嚴(yán)重表面損壞、斷軸、軸承失效或其他零部件的失效。
9.2.2.4特別系統(tǒng)考慮
應(yīng)該指出：同步電機(jī)、一些類型的大轉(zhuǎn)矩感應(yīng)電機(jī)以及發(fā)電機(jī)傳動(dòng)裝置在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)要求特別當(dāng)心。
同步電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)時(shí)和當(dāng)瞬時(shí)切斷又重新起動(dòng)時(shí)具有高的瞬態(tài)轉(zhuǎn)矩。
特高轉(zhuǎn)差率設(shè)計(jì)的感應(yīng)電機(jī)可以產(chǎn)生很高的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，而且電機(jī)在很短時(shí)間內(nèi)斷開與又重新閉合時(shí)，或當(dāng)電機(jī)用星形、三角形（Y-Δ）接線法起動(dòng)時(shí)要產(chǎn)生大的轉(zhuǎn)矩。
當(dāng)發(fā)電機(jī)與主系統(tǒng)異相時(shí)，會(huì)有極高的載荷。而且并聯(lián)連接的短路引起的轉(zhuǎn)矩載荷可高達(dá)正常運(yùn)行轉(zhuǎn)矩的20倍。
在決定選用系數(shù)時(shí)，所有特定轉(zhuǎn)矩條件均應(yīng)考慮到。
9.2.3特殊考慮的問(wèn)題
當(dāng)出現(xiàn)以下一個(gè)或多個(gè)情況時(shí)，必須對(duì)齒輪傳動(dòng)裝置的選擇作出調(diào)整：
a)外界條件：極端的溫度與環(huán)境條件；
b)潤(rùn)滑：不符合制造商推薦的任何潤(rùn)滑劑；
c)軸向誤差與變形；
d)換向應(yīng)用；
e)涉及人身安全的高危險(xiǎn)性應(yīng)用。
9.3Ksf的確定
對(duì)任何應(yīng)用情況，可在附錄A提供的表（表A.1與表A.2）中選取Ksf的相應(yīng)值。它還考慮了由于選用電機(jī)的沖擊程度。
9.4選用系數(shù)的限制
Ksf包含了應(yīng)用時(shí)一般的起動(dòng)情況。
假如發(fā)生意外的超轉(zhuǎn)矩，假如最大轉(zhuǎn)矩Tmax低于2Tn×Ksf以及假如它的運(yùn)行沒(méi)有超過(guò)4.6規(guī)定的循環(huán)次數(shù)，這種超轉(zhuǎn)矩情況是允許的，不會(huì)造成損壞。
假如超過(guò)了這些值，應(yīng)該安裝特殊裝置保護(hù)齒輪箱，或者選擇更大功率的齒輪箱。
9.5傳動(dòng)零件的選用系數(shù)
9.5.1應(yīng)用場(chǎng)合、壽命、可靠性與安全性的關(guān)系
在齒輪副計(jì)算時(shí)，采用選用系數(shù)等于1時(shí)，它相當(dāng)于：
a)抗點(diǎn)蝕能力與彎曲強(qiáng)度的使用系數(shù)KA=1。
b)對(duì)給定的材料與熱處理，用于抗點(diǎn)蝕與彎曲強(qiáng)度計(jì)算時(shí)在設(shè)計(jì)速度下運(yùn)轉(zhuǎn)10000h計(jì)算的壽命系數(shù)YNT與ZNT；
c)對(duì)于抗點(diǎn)蝕與彎曲強(qiáng)度，相當(dāng)于99%的可靠性；
d)對(duì)于變曲強(qiáng)度，最小安全系數(shù)1.2(SFmin=1.2)和對(duì)于抗點(diǎn)蝕最小安全系數(shù)1.0（SHmin=1.0）。
9.5.2閉式傳動(dòng)裝置適用系數(shù)的確定
通過(guò)仔細(xì)分析特定應(yīng)用條件下的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，可以更好地確定選用系數(shù)。
所用的選用系數(shù)包含了可靠性、允許的使用壽命、應(yīng)用條件及安全系數(shù)這些用經(jīng)驗(yàn)確定的單個(gè)系數(shù)的綜合效果。這些量的每個(gè)單獨(dú)的數(shù)值影響不可能逐一確定，而只能作為一個(gè)整體考慮。
9.6正常工作條件
選用系數(shù)Ksf涵蓋了僅在正常工作條件下產(chǎn)生的起地與動(dòng)載情況。只要在與齒輪箱有關(guān)的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)以內(nèi)沒(méi)有自然扭振頻率的激勵(lì)，這樣的條件就考慮為正常。
要搞清工作條件是否正常，必須 對(duì)包括齒輪箱的全部裝置進(jìn)行扭振分析。扭振分析是整個(gè)系統(tǒng)供應(yīng)商的責(zé)任。對(duì)于高輸入速度，應(yīng)該特別注意核查沒(méi)有輪齒嚙合諧和振的危險(xiǎn)。 |
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