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故障檢查與分析
機械系統受到外界任何的激振力，系統就會因對此激振力產生響應而出現振動。這個振動能量在整個系統中傳播，當傳播到輻射表面，這個能量就轉換成壓力波，經空氣再傳出去，即聲輻射。因此，激發響應、系統內部傳遞及聲輻射這三個步驟就是振動噪聲、摩擦噪聲和沖擊噪聲的形成過程。
數控銑床的主傳動系統土作時，正是由于齒輪、軸承等零部件經過激發響應，并在系統內部傳遞和輻射而出現了噪聲，且這些部件又由于出現了異常情況，使激振力加大從而使噪聲增大。
（1）齒輪噪聲分析。數控銑床的主傳動系統主要是靠齒輪來完成變速和傳動的因此，齒輪的嚙合傳動是主要噪聲源之一。
機床主傳動系統中齒輪在運轉中產生的噪聲主要有：
①齒輪在嚙合中，齒與齒之間出現連續沖擊而使齒輪在嚙合頻率下產生受迫振動并帶來沖擊噪聲。
②因齒輪受到外界激振力的作用而產生齒輪固有頻率的瞬態自由振動并帶來噪聲。
③因齒輪與傳動軸及軸承的裝配出現偏心而引起旋轉不平衡慣性力，由此產生了與轉速相一致的低頻振動。隨著軸的旋轉，每轉一次發出一次共鳴噪聲。
④因齒與齒之間的摩擦導致齒輪產生的自激振動并帶來摩擦噪聲。如果齒面凸凹不平，會引起快速周期性的沖擊噪聲。
（2）軸承噪聲分析。該數控銑床的主軸變速系統共有滾動軸承38個。軸承與軸頸及支承孔的裝配、預緊力、同心度、潤滑條件以及作用在軸承上負荷的大小、徑向間隙等都對噪聲有很大影響。而且軸承本身的制造偏差，在很大程度上決定了軸承的噪聲。滾動軸承最易產生變形的部位就是其內外環。內外環在外部因素和自身精度的影響下，有可能產生搖擺振動、軸向振動、徑向振動、軸承環本身的徑向振動和軸向彎曲振動。
與齒輪同理，軸承的轉速越高，回轉基頻就越大，噪聲也就隨之增大軸承滾動體內外環各自的精度如果不高，將成為影響軸承噪聲的主要因素滾動體或軸承的內外環上凹陷點很多，在頻譜上表現出這些頻率的高次諧波，引起的噪聲也就越高。
二、主軸噪聲故障處理
1.齒輪噪聲控制
由于齒輪噪聲的產生是多因素引起的，其中有些因素是齒輪設計參數決定的針對故障銑床出現的主軸運動系統齒輪噪聲的特點，在不改變原設計的基礎上，在原有齒輪上進行修理和改進，以減少噪聲。
（1）齒頂修緣。由于齒形誤差和齒距的影響，在輪齒承載產生了彈性變形后，造成齒輪嚙合時瞬時頂撞和沖擊。因此，為了減少齒輪在嚙合時由于齒頂凹凸而造成的嚙合沖擊，可進行齒頂修緣。齒頂修緣的目的是校正齒的彎曲變形和補償齒輪誤差，從而降低齒輪噪聲。修緣量取決于齒距誤差和承載后齒輪的彎曲變形量，以及彎曲方向等。修緣時主要針對該機床嚙合頻率最高的那幾對齒輪和這些齒輪在模數為3、4、5mm時所采取的不同修緣量。在修緣時一定要注意修緣量的控制，并采取重復試驗的方法，以免修緣量過大而破壞有效的工作齒廓，或修緣量過小起不到修緣的作用齒形修緣時，可根據這幾對齒輪的具體情況只修齒頂或只修齒根，只有在單獨修齒頂或修齒根達不到良好效果時，齒頂和齒根才共同修修緣量的徑向和軸向值可分配給一個齒輪，也可根據情況分配給兩個齒輪。
（2）控制齒形誤差。齒形誤差是由多種因素造成的，觀察故障銑床傳動系統中的齒輪，發現齒形誤差主要是在加工過程中出現的，其次是因長期運行條件不好所致。齒形誤差在齒輪嚙合時出現的噪聲比較常見。一般情況下，齒形誤差越大出現的噪聲也就越大。對于中凹齒形，輪齒在一次嚙合中受到兩次沖擊，噪聲很大，并且齒形越凹噪聲就越大。因此將齒輪輪齒修形，使之適當呈中凸形，以達到降低噪聲的目的。
（3）控制嚙合齒輪中心距的改變。嚙合齒輪實際中心距的變化將引起壓力角的改變，如果嚙合齒輪的中心距出現周期性變化，那么也將使壓力角發生周期性變化，噪聲也會周期性增大。對嚙合中心距的分析表明，當中心距偏大時噪聲影響并不明顯，而中心距偏小時噪聲就明顯增大在控制嚙合齒輪的中心距時，對齒輪的外徑、傳動軸的變形、傳動軸與齒輪和軸承的配合都應控制在理想狀態。這樣可盡可能消除由于嚙合中心距的改變而出現的噪聲。

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