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【減速機噪音】
降低減速機運轉時的齒輪傳動雜訊已成為行業內的重要研究課題，國內
外不少學者都把齒輪傳動中輪齒嚙合剛度的變化看成是齒輪動載、振動
和雜訊的主要因素。用修形的方法，使其動載荷及速度波動減至最小，
以達到降低雜訊的目的。
這種方法在實踐中證明是一種較有效的方法。但是用這種方法，工藝上
需要有修形設備，廣大中、小廠往往無法實施。
經過多年研究，提出了通過優化齒輪參數，如變位係數、齒高係數、壓
力角、中心距，使齧入衝擊速度降至最小，齧出衝擊速度與齧入衝擊速
度的比值處於某一數值範圍，減小或避免嚙合節圓衝擊的齒輪設計方法
，也可明顯降低齒輪雜訊。
傳統衡量減速機性能的三個主要因素是：負載能力、疲勞壽命和運轉精
度，往往忽略了傳動噪音。隨著ISO14000、ISO18000兩項標準的相繼頒
佈，控制減速機傳動噪音這一因素的重要性日趨明顯，工業發展與需求
對減速機的傳動誤差要求更為嚴格，對雜訊控制的要求也越來越高。目
前,減速機噪音形成因素，大致可從內、外嚙合齒輪的設計、製造、裝、
使用維護等幾個方面進行分析。
【設計原因及對策
】
1．減速機內部齒輪精度等級
設計減速機時，設計者往往從經濟因素考慮，盡可能比較經濟的確定齒
輪精度等級，忽略精度等級是齒輪產生雜訊與側隙的標記。美國齒輪製
造協會曾通過大量的齒輪研究，確定高精度等級齒輪比低精度等級齒輪
產生的雜訊要小的多。因此，在條件允許的情況下，應盡可能提高齒輪
的精度等級，既能減少傳動誤差，又可減小雜訊。
2．減速機內部齒輪寬度
在減速機傳動空間允許時，增加齒輪寬度，可以減少恒定扭矩下的單
位負荷。降低輪齒撓曲，減少雜訊激勵，從而降低傳動雜訊。德國H
奧帕茲的研究表明，扭矩恒定時，小齒寬比大齒寬雜訊曲線梯度高，
同時增長齒輪寬度還能加大齒輪的承載能力，提高減速機的承載力矩。
3．減速機內部齒輪的齒距和壓力角
小齒距能保證有較多的輪齒同時接觸，齒輪重疊增多，減少單個齒輪
撓曲，降低傳動雜訊，提高傳動精度。較小的壓力角由於齒輪接觸角
和橫向重疊比都比較大，因此運轉雜訊小、精度高。
4.減速機內部齒輪變位係數選擇
正確合理選擇變位係數，不但可以湊合中心距，避免齒輪根切，保證
滿足同心條件，改善齒輪的傳動性能和提高其承載能力及提高齒輪的
使用壽命，還可以有效控制側隙、溫升與雜訊。在閉式齒輪傳動中，
對與硬齒面（硬度> 350HBS）的齒輪，其主要失效形式是齒根疲勞折
斷，這種齒輪傳動設計一般是按彎曲疲勞強度來進行的，在選擇變位
係數時，應保證使相嚙合的輪齒具有相等的彎曲強度。對與軟齒面
（硬度< 350HBS）的齒輪，其主要失效形式是疲勞點蝕，這種齒輪傳
動設計一般是按接觸疲勞強度來進行的，在選擇變位係數時，應保證
使盡可能大的接觸疲勞強度與疲勞壽命。
合理選擇變位係數的限制條件有：
①保證被切齒輪不發生根切
②保證齒輪傳動的平穩性，重合度必須大於1，一般要求大於1.2
③保證齒頂有一定厚度
④一對齒輪嚙合傳動時，如果一輪齒頂的漸開線與另一輪齒根的過渡
曲線接觸，由於過渡曲線不是漸開線，故兩齒廓在接觸點的公法線不
能通過固定的節點，因而引起傳動比的變化，還可能使兩輪卡住不動
，這種“過渡曲線干涉”在選擇變位係數時，必須避免。
5.減速機內部齒輪齒形修整（修緣和修根）和齒頂倒角
將齒頂的齒形切削成比正確的漸開曲線略呈凸形。當齒輪齒面受外力
產生變形時，可以避免對與之嚙合的齒輪產生干涉，並且可以降低噪
音，延長齒輪壽命。要注意不能修整過量，過量修整等於增加了齒形
誤差，將對嚙合產生不良影響。
6．齒輪聲輻射特徵分析
在選擇用不同結構形式的齒輪時，對其特定結構建立聲輻射模型，進
行動力學分析，對齒輪傳動系統雜訊進行預先評估。以便根據使用者
的不同要求（使用場所，是否無人操作，是否在城區內，地上、地下
建築物有無特定要求，是否有雜訊防護，或無其他特定要求）去滿足。
7．減速機動力源運轉速度
根據在不同轉速條件下對減速機的試驗表明，隨著減速機輸入轉速的
增加，雜訊也將增大。
8．減速機箱體結構形式
試驗研究表明，採用圓筒形箱體對減震有利，在其他條件相同的情況
下，圓筒形箱體比其他類型箱體雜訊級平均低5dB。對減速機箱體進
行共振測試，找出共振位置，增加適當的筋條（板），可以提高箱體
的剛度，減少箱體的振動，實現降噪。多級傳動時要求暫態傳動比的
變化儘量小，以保證傳動平穩，衝擊及振動小，雜訊低。
【製造原因及對策
】
1．減速機內部齒輪誤差影響
齒輪製造過程齒形誤差、基節偏差、齒向誤差和齒圈徑向跳動誤差是
導致行星減速機傳動雜訊的主要誤差。也是控制行星減速機傳動效率
的一個問題點。
現以齒形誤差與齒向誤差做簡單說明。
齒形誤差小、齒面粗糙度小的齒輪，在相同試驗條件下，其雜訊比普
通齒輪要小10dB。齒距誤差小的齒輪，在相同試驗條件下，其雜訊級
比普通齒輪要小6～12dB。但如果有齒距誤差存在，負載對齒輪雜訊的
影響將會減少。
齒向誤差將導致傳動功率不是全齒寬傳遞，接觸區轉向齒的這端面或
那個端面，因局部受力增大輪齒撓曲，導致雜訊級提高。但在高負載
時，齒變形可以部分彌補齒向誤差。
2．裝配同心度和動平衡
裝配不同心將導致軸系運轉的不平衡，且由於齒論嚙合半邊松半邊緊
，共同導致雜訊加劇。高精度齒輪傳動裝配時的不平衡將嚴重影響傳
動系統精度。
3．減速機內部齒面硬度
隨著齒輪硬齒面技術的發展，其承載能力大、體積小、重量輕、傳動
精度高等特點使其應用領域日趨廣泛。但為獲得硬齒面採用的滲碳淬
硬使齒輪產生變形，導致齒輪傳動雜訊增大，壽命縮短。為減少雜訊
，需對齒面進行精加工。目前除採用傳統的磨齒方法外，又發展出一
種硬齒面刮削方法，通過修正齒頂和齒根，或把主被動輪的齒形都調
小，來減少齒輪齧入與齧出衝擊，從而減少齒輪傳動噪音。
4．減速機系統指標檢定
在裝配前零部件的加工精度及對零部件的選配方法（完全互換，分組
選配，單件選配等），將會影響到系統裝配後的精度等級，其雜訊等
級也在影響範圍之內，因此，裝配後對系統各項指標進行檢定（或標
定），對控制系統雜訊是很關鍵的。
【安裝原因及對策
】
1．減振和阻斷措施
減速機在安裝時,應儘量避免機身與基礎支撐及連接件之間發生共振，
產生雜訊。減速機內部常常會發生一隻或幾隻齒輪在某些速度範圍內
產生共振，除設計原因外，與安裝時未經空試揪出共振位置。並採取
相應減振或阻斷措施有直接關係。某些要求低傳動雜訊和振動的減速
機，應選用高韌性，高阻尼的基礎材料來減少雜訊和振動的發生。
2．零部件幾何精度調整
由於安裝時幾何精度未達到標準規定的要求，導致減速機零部件發生
共振，從而產生雜訊，這就應該在改善安裝工藝，增加工裝，保證裝
配人員的整體素質有直接關係。
3．零部件鬆動
在安裝時由於個別零部件的鬆動（如軸承預緊機構，軸系定位機構等）
，導致系統定位不准，非正常位置嚙合，軸系移動，產生振動和雜訊。
這一系列需從設計結構出發，儘量保證各機構的聯接穩定，採用多種聯
接方式。
4．傳動部件損壞
在安裝時由於不當操作損傷傳動部件，導致系統運動不準確或運動失
穩；高速運動部件由於受損導致油膜振動；人為造成運動件動不平衡
；都產生振動和雜訊。這些原因在安裝過程中都是必須注意和儘量避
免的。對無法修復的損傷零部件，必須予以更換，以保證系統獲得穩
定的雜訊等級。
【使用維護原因及對策】
減速機的正確使用維護雖不能降低系統雜訊等級，保證傳遞精度，但
卻能防止其指標劣化，增大使用壽命。
1．內部清潔
減速機內部零件的清潔是保證其正常運轉的基本條件，任何雜質汙物
的進入都將影響並損傷傳動系統，導致雜訊的產生。
2．工作溫度
保證減速機正常的工作溫度，避免零部件因過大的溫升產生變形，確
保齒輪正常嚙合，從而防止雜訊的增大。
3．及時的潤滑和正確使用油品
不合理的潤滑和錯誤的使用潤滑油脂都將對減速機產生不可估量的損
害。高轉速時，齒輪齒面摩擦會產生大量的熱能，潤滑不當，將會導
致輪齒的損傷，影響精度，雜訊亦會增大。設計時要求齒輪副有適當
的間隙（嚙合輪齒的非工作面間的間隙，以補償熱變形與貯存潤滑油
脂）。潤滑油脂的正確使用和選擇，可保證系統安全有效運行，延緩
劣化趨勢，穩定雜訊等級。
4．減速機的正確使用
正確使用減速機，可以最大限度地避免零部件的損傷及損壞，保證穩
定的雜訊等級。減速機雜訊會隨負載的增加而增大, 所以應在正常負
載範圍內使用。
5．定期維護與保養
定期的維護保養（換油，更換已磨損零部件，緊固件鬆動部件，清除
內部雜物，調整各部件間隙至標準規定值，檢定各項幾何精度等。）
可以提高減速機抵抗雜訊等級劣化能力，維持穩定的使用狀態。
【 結論
】
減速機傳動雜訊控制是一個系統工程，它涉及了傳動系統（齒輪、箱
體、聯接件、軸承等）設計，製造，安裝，使用維護直至更新的全過
程，它不僅對設計者，生產製造者，也對安裝使用維護保養者提出了
諸多要求，上述任何環節未受到有效控制，齒輪傳動雜訊控制都將歸
與失效。
很多起重機採用的老國標軟齒面減速機，也曾聽客戶反應過此問題，
雜訊大的原因有：
1.軸承間隙過大，導致軸承晃動。
2.齒輪磨損，齒輪嚙合間隙過大，產生雜訊。
3.內部軸承磨損。
解決問題要從源頭找起，老國標減速機軟齒面，從齒輪硬度，精度
等已經跟不上時代步伐，但是主要問題是減速機出廠檢驗這一關沒
有做好，減速機雜訊出廠標準要達到75分貝之內，我想只要減速機
廠家出廠檢驗做好，就能解決或最少也是減輕了這方面的雜訊。
減速機的噪音對工作平穩性精度、齒輪的接觸精度、齒輪的運動精
度、裝配精度等各方面都有很大的影響，要想降低減速機的噪音就
要知道噪音產生的原因，速器的雜訊是由於在它運轉過程中機內齒
輪嚙合產生週期*變力對軸承、箱體的作用而引起的發生振動。評定
圓柱齒輪減速器（以上簡稱減速器）品質水準的主要標準就是它的
雜訊值。隨著產品標準的國際化，國家對減速器的雜訊值作出了更
加嚴格的限定，這就要求對減速器的雜訊控制進行研究。
一、減速器中齒輪加工對減速機噪音的影響
（一）齒輪加工誤差對雜訊的影響。減小與控制齒輪雜訊是降低減速
器雜訊的根本。為了降低齒輪雜訊，需從結構設計與齒輪精度兩方面
來考慮。
1、低雜訊齒輪結構設計的要求。齒輪結構設計對雜訊的影響是很重
要的，理想的設計是：儘量提高輪齒的彎曲強度，選擇較大的變位係
數與適當的螺旋角，使嚙合係數加大，從而達到降低噪音的目的。
2、齒輪製造精度對雜訊的影響。對標準系列減速器來說，齒輪的製
造精度決定著它的雜訊值。減速器齒輪的主要作用是傳遞轉速和扭矩
，因此對它的齒輪製造精度要求，其工作平穩性等級是主要的。具有
較高工作平穩性等級的齒輪不僅本身的使用壽命長，而且傳動中的衝
擊、振動小，雜訊也就小，所以限制齒輪的工作平穩性誤差是減少齒
輪雜訊的關鍵。
（二）工作平穩性精度對雜訊的影響。齒輪的工作平穩性精度就是要
求限制齒輪暫態速比的變化，其誤差為齒輪每轉一周多次出現的轉角
誤差，它使齒輪在嚙合過程中產生撞擊、振動從而產生齒輪的雜訊，
它是一種高頻的衝擊聲。對於一個齒輪來說影響工作平穩性的因素是
他的基節誤差和它的漸開線齒形誤差。
（三）齒輪的接觸精度對雜訊的影響。評定齒輪接觸精度的綜合指標
是接觸斑點，接觸不好的齒輪其雜訊必大。造成齒輪接觸不理想的原
因有：齒向誤差影響齒長方向接觸，基節偏差與齒形誤差影響齒高方
向的接觸。
（四）齒輪的運動精度對雜訊的影響。齒輪的運動精度是指傳遞運動
的準確性，即齒輪每轉一周的轉角誤差最大誤差值不能超過一定限度
。由於齒輪運動精度是大週期性（齒輪旋轉一周）誤差，而由齒輪齒
圈徑向跳動在齒輪旋轉一周內的周傑累計誤差會產生低頻雜訊，但當
周節累計誤差增大時，將造成齒輪嚙合衝擊及角速度的變動，此時雜
訊明顯增大並發出“隆隆”聲。
（五）輪體偏心偏重對雜訊的影響。輪體偏心偏重的齒輪在嚙合運轉
時產生不平衡的離心力，它是一種交變應力，會引起輪系的振動而產
生雜訊，因此對輪體進行動態平衡檢測是必要的環節。
二、減速器箱體孔加工精度對雜訊的影響
箱體孔的加工精度對減速機的噪音有著突出的影響。孔的精度是指孔
徑的精度，中心矩的誤差，各孔中心線的平行度與傾斜度。生產實踐
中我們體會到軸承外圈與減速器箱體孔的配合間隙影響著軸承雜訊，
當孔與軸承外圈的間隙在0.01mm左右時，能夠降低軸承對整機的噪音
影響。
三、裝配精度對雜訊的影響
裝配品質對減速器雜訊控制有著直接的影響。因此在整機裝配中應
注意：
①各級齒輪傳動正常，保證嚙合側隙，齒面嚙合良好，注意定為零
件（如軸套）的固定，避免齒輪端面的振擺等。
②安裝軸承時要避免施加不當的敲擊，在軸承運輸、裝配過程中避
免碰撞等。
③按要求對減速器傳動部件的清洗，避免在裝配過程中對傳動部件
的磕碰。
結論：
本文對減速機產生的噪音主要從製造精度和裝配精度兩方面進行分析
。隨著加工製造技術的不斷改進，先進裝配工藝的開發實施，並嚴格
執行國家及國際有關標準，一定能夠提高減速機的品質。
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