一种用于轻薄化齿轮上的减振降噪阻尼环的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于轻薄化齿轮上的减振降噪阻尼环，具体涉及高速、轻薄化齿轮传动系统技术领域。
【背景技术】
[0002]近年来，随着新材料和加工技术快速发展，可以利用高性能材料、齿轮结构创新等技术途径设计和制造高速轻量化齿轮；进而满足航空、航天、无人飞艇等领域对高速、轻量化齿轮的迫切需求。但因为高速轻量化齿轮的轻量化设计理念和传递更多载荷的追求，使其柔性变形远大于其它常用齿轮传动系统，从而导致高速轻薄化齿轮传动系统的振动噪声问题更为突出。目前解决齿轮传动系统振动噪声问题的方法主要有:主动减振方法如压电致动器、磁浮轴承，被动减振方法如齿轮修形、提高重合度等齿轮参数优化、阻尼减振等。针对高速轻量化齿轮传动系统多采用阻尼减振方法来抑制其振动噪声，其中又以基于干摩擦耗能作用的整体型、C型和螺旋型阻尼环应用最为广泛。但以上阻尼环仅考虑阻尼环的安装过盈量和齿轮高速转动产生的离心力所导致的阻尼环与齿轮配合面间的摩擦力，忽视了阻尼环与齿轮配合面间摩擦特性对其配合面间摩擦力的影响，从而限制了阻尼环对齿轮减振降噪的应用范围。
[0003]综上，现有的阻尼环没有考虑阻尼环与齿轮配合面间摩擦特性对其配合面间摩擦力的影响，限制了阻尼环减振降噪的应用范围。
【发明内容】
[0004]本发明为解决现有的阻尼环没有考虑阻尼环与齿轮配合面间摩擦特性对其配合面间摩擦力的影响，存在阻尼环减振降噪的应用范围窄的问题，进而提供一种用于轻薄化齿轮上的减振降噪阻尼环。
[0005]本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是:
[0006]本发明的用于轻薄化齿轮上的减振降噪阻尼环由阻尼环主体构成，阻尼环主体上加工有开口，阻尼环主体的开口为搭接开口，阻尼环主体的开口的切面与阻尼环主体的轴线平行，阻尼环主体的外圆周面上加工有滚花。
[0007]本发明具有以下有益效果:
[0008]本发明的一种用于轻薄化齿轮上的减振降噪阻尼环上加工有开口，阻尼环主体的外圆周面上加工有滚花，与现有的阻尼环相比，本发明保证了阻尼环与齿轮之间的快速拆卸；同时增加了阻尼环与齿轮配合面之间的摩擦系数，由于增大了阻尼环与齿轮配合面之间的摩擦系数，进而提高了干摩擦对高速齿轮减速降噪的效果；
[0009]本发明的用于轻薄化齿轮上的减振降噪阻尼环还就有结构简单、应用范围广泛，可以长期稳定的应用在高速旋转的轻量化齿轮轮缘上。
【附图说明】
[0010]图1是本发明的用于轻薄化齿轮上的减振降噪阻尼环的整体结构示意图，图2是本发明安装在齿轮轮缘的安装示意图，图3是某型高速轻量化航空斜齿轮传动系统，当主、被动齿轮齿数为23和62，压力角为20°，中心距为108mm，其中被动齿轮齿宽为20mm，辐板厚度为3mm，齿轮激励转速为24kr/min(圆周切向速度为73.4m/s)、载荷为1.5N.m时，有无阻尼环被动齿轮轮缘的轴向振动幅值对比图，图4是某型高速轻量化航空斜齿轮传动系统，当主、被动齿轮齿数为23和62，压力角为20°，中心距为108mm，其中被动齿轮齿宽为20mm，辐板厚度为3mm，齿轮激励转速为24kr/min (圆周切向速度为73.4m/s)、载荷为1.5N.m时，有无阻尼环被动齿轮辐板的轴向振动幅值对比图。
【具体实施方式】
[0011]【具体实施方式】一:如图1?2所示，本实施方式的用于轻薄化齿轮上的减振降噪阻尼环由阻尼环主体I构成，阻尼环主体I上加工有开口 1-1，阻尼环主体I的开口 1-1为搭接开口，阻尼环主体I的开口 1-1的切面与阻尼环主体I的轴线平行，阻尼环主体I的外圆周面上加工有滚花1-2。
[0012]参照图1?4，本发明在使用时:首先根据齿轮2工作转速、传递载荷等工况参数确定本发明的阻尼环主体I的几何参数，例如宽度、外圆过盈量、外圆滚花规格参数，其次是将阻尼环主体I安装到齿轮2轮缘上，其中齿轮2轮缘与阻尼环主体I在轴向方向为间隙配合、径向方向为过盈配合，径向过盈配合增加阻尼环与轮缘间的正压力；最后通过在阻尼环本体I外圆上加工滚花1-2，以增加阻尼环主体I与轮缘配合面间摩擦系数，从而提高阻尼环本体I对齿轮2的减振降噪效果。
[0013]由图3和图4可知本发明的阻尼环使齿轮2轮缘的轴向振动幅值下降了 35.2%,本发明的阻尼环使齿轮2幅板的轴向振动幅值下降了 20.6%，并抑制了齿轮2轮缘轴向振动幅值的大幅度波动，同时本发明的阻尼环使齿轮2传动系统的整体辐射噪声由91.5dB (A)下降至Ij 89.9dB (A)。
[0014]【具体实施方式】二:如图1所示，本实施方式滚花1-2为网纹滚花，滚花1-2的模数为0.2?0.5。如此设计，同时增加了阻尼环与齿轮配合面之间的摩擦系数，由于增大了阻尼环与齿轮配合面之间的摩擦系数，进而提高了干摩擦对高速齿轮减速降噪的效果。其它组成及连接关系与【具体实施方式】一相同。
[0015]【具体实施方式】三:如图2所示，本实施方式阻尼环主体I的宽度范围为1.5?3.5mm。如此设计，同时增加了阻尼环与齿轮配合面之间的圆周方向接触面积和阻尼环质量，阻尼环与齿轮配合面间圆周方向接触面积的增加有利于阻尼环在齿轮配合面内稳定工作，而阻尼环质量的增加则有利于提高阻尼环和齿轮配合面摩擦力，进而提高了干摩擦对高速齿轮减振降噪的效果。其它组成及连接关系与【具体实施方式】一或二相同。
[0016]【具体实施方式】四:如图2所示，本实施方式阻尼环主体I的外径范围为148?148.2_。如此设计，增加了阻尼环与齿轮配合面之间因阻尼环安装过盈量导致的正压力。阻尼环与齿轮配合面间的正压力增加则有利于提高阻尼环和齿轮配合面摩擦力，进而提高了干摩擦对高速齿轮减振降噪的效果。其它组成及连接关系与【具体实施方式】三相同。
[0017]【具体实施方式】五:如图1所示，本实施方式阻尼环主体I的厚度范围为2?4_。如此设计，同时增加了阻尼环与齿轮配合面之间的轴向接触面积和阻尼环质量，阻尼环与齿轮配合面间轴向接触面积的增加有利于阻尼环的工作稳定性，而阻尼环质量的增加则有利于提高阻尼环和齿轮配合面摩擦力，进而提高了干摩擦对高速齿轮减振降噪的效果。其它组成及连接关系与【具体实施方式】一、二或四相同。
【主权项】
1.一种用于轻薄化齿轮上的减振降噪阻尼环，其特征在于:所述减振降噪阻尼环由阻尼环主体(I)构成，其特征在于:阻尼环主体(I)上加工有开口(1-1)，阻尼环主体(I)的开口(1-1)为搭接开口，阻尼环主体(I)的开口(1-1)的切面与阻尼环主体(I)的轴线平行，阻尼环主体(I)的外圆周面上加工有滚花(1-2)。2.根据权利要求1所述的用于轻薄化齿轮上的减振降噪阻尼环，其特征在于:滚花(1-2)为网纹滚花，滚花(1-2)的模数为0.2?0.5。3.根据权利要求1或2所述的用于轻薄化齿轮上的减振降噪阻尼环，其特征在于:阻尼环主体(I)的宽度范围为1.5?3.5mm。4.根据权利要求3所述的用于轻薄化齿轮上的减振降噪阻尼环，其特征在于:阻尼环主体(I)的外径范围为148?148.2mm。5.根据权利要求1、2或4所述的用于轻薄化齿轮上的减振降噪阻尼环，其特征在于:阻尼环主体(I)的厚度范围为2?4mm。
【专利摘要】一种用于轻薄化齿轮上的减振降噪阻尼环，它涉及一种阻尼环。本发明解决了现有的阻尼环没有考虑阻尼环与齿轮配合面间摩擦特性对其配合面间摩擦力的影响，存在阻尼环减振降噪的应用范围窄的问题。阻尼环主体(1)上加工有开口(1-1)，阻尼环主体(1)的开口(1-1)为搭接开口，阻尼环主体(1)的开口(1-1)的切面与阻尼环主体(1)的轴线平行，阻尼环主体(1)的外圆周面上加工有滚花(1-2)。本发明用于轻薄化齿轮上的减振降噪。
【IPC分类】F16F15/129, F16H57/028
【公开号】CN105090343
【申请号】CN201510381831
【发明人】冯海生, 王黎钦, 古乐, 彭波, 张传伟, 赵小力, 郑德志, 张志强
【申请人】哈尔滨工业大学
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年7月2日