立式数控铣床齿轮噪声产生分析
立式铣床噪声分析
立式铣床的噪声源很多，立式数控铣床的结构部分如齿轮、轴承、电机等都是噪声来源点，特别是齿轮箱里面的各啮合部件在运转过程中会因各种原因产生振动，这部分振动会作为激振源引起机床其他零件的振动，从而形成噪声，可以说齿轮箱的噪声是机床噪声的主要组成部分。
齿轮噪声的产生
齿轮噪声主要是由齿轮基节误差、周节误差、齿形误差、齿向误差、齿面粗糙度等因素产生的。分析齿轮噪声的声音频谱图，根据其所占的频率成分的高低把齿轮噪声划分为高频和低频两种，高频声音表现为“尖且短”、低频声音表现“闷且长”。通常情况下，齿形误差所引起的高频噪声使得噪声测量的声压级数据很大，而由于齿轮传动误差、轴承误差等产生的低频噪声存在于机床运行始终，听起来格外沉闷。此外，受装配偏心，接触精度低，轴的平行度差，轴、轴承、支承的刚度不足，轴承的回转精度不高及间隙不当，扭矩的波动，轴系的扭振，电动机及其他传动副的平衡情况等因素影响也会产生齿轮噪声。
声音本是由振动引起的，振动与噪声在机床运行中有着密切的联系。通过分析由动态信号分析仪得出的立式铣床及其构件振动时产生的噪声频谱图可知，该噪声频谱包含两方面:一部分是各部件以其基本频率振动的基音，另一部分是各种原因引起的高频泛音，这两部分叠加后组成了最后实际看到的频谱成分，根据这个噪声的频谱可以寻找引起噪声的振源。因此要分析和控制噪声，在多数情况下应同时分析和控制机床的振动。
齿轮负荷运转时产生的振动一方面来自于啮合过程中齿与齿之间连续冲击产生的受迫振动，另一方面来自于外界激振力作用而产生的瞬态自由振动。受迫振动频率为齿轮的啮合频率，自由振动频率为齿轮的固有频率，这两部分组成了振动频谱的高频部分。此外还有因齿轮安装误差引起的旋转时不平衡惯性力而产生的与转速一致的低频振动;因齿与齿之间的摩擦导致齿轮产生的自激振动。上述各种振动综合作用引起噪声，尤其是当啮合频率与固有频率互为倍数时，由于强烈共振将产生很大的噪声。
此外由于装配工艺等原因引起的轴系不平衡或轴的刚度不足，也会产生振动，这种振动将会传递到齿轮、轴承以及其他零件而产生噪声。轴的振摆越严重，噪声越大