2400mm大型鋁帶軋機(jī)主減速器入軸軸承配置及應(yīng)用

梁曉燕+鞠亞坤+田國(guó)林

摘 要：針對(duì)軋機(jī)主減速器承受的載荷大、變速、變載、大沖擊且連續(xù)作業(yè)的工作性質(zhì)，對(duì)輸入軸的軸承配置進(jìn)行了重點(diǎn)設(shè)計(jì)和應(yīng)用說(shuō)明，可為后來(lái)的設(shè)計(jì)者提供參考和依據(jù)。

關(guān)鍵詞：2400mm；主減速器；軸承

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.24.017

1 前言

我公司為山東鄒平2400mm大型鋁帶軋機(jī)配套的主驅(qū)動(dòng)減速器，屬于低速、重載、硬齒面減速器，由于軋機(jī)正反運(yùn)轉(zhuǎn)，來(lái)回軋制鋁帶，軋機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)需要承受的載荷大、而且要在變速、變載、大沖擊的工況下連續(xù)作業(yè)，因而對(duì)主減速器內(nèi)部軸承的工作壽命和可靠性也提出了較高的要求。

2 主要參數(shù)

軋制寬度為2400mm的大型鋁板軋機(jī)生產(chǎn)線配套的主驅(qū)動(dòng)減速器，聯(lián)結(jié)型式為雙輸入雙輸出結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)外形如圖1所示，其主要技術(shù)參數(shù)如下：

傳遞功率：2x2240KW

輸入轉(zhuǎn)速：0-373/950r/min

總速比：11.5

總重量：130噸

3 軸承配置

輸入軸直徑要求φ320，減速器輸入軸轉(zhuǎn)速要求0-373/950r/min。在此前提下，受尺寸和轉(zhuǎn)速的影響，可供選擇的軸承類型已經(jīng)很少。球面滾子軸承有較高的承載能力和自動(dòng)調(diào)心性能，但內(nèi)徑大于320的球面滾子軸承的參考轉(zhuǎn)速最高為750rpm，直徑越大，參考轉(zhuǎn)速也越低，無(wú)法滿足使用要求。兩個(gè)面對(duì)面配置的圓錐滾子軸承能同時(shí)承受徑向和雙向軸向載荷，參考轉(zhuǎn)速亦無(wú)法滿足使用要求。

為了解決輸入軸軸承尺寸大，轉(zhuǎn)速高的要求，我們采取如圖2所示的軸承配置方案。輸入軸左端浮動(dòng)，右端固定。浮動(dòng)端為NU型圓柱滾子軸1，內(nèi)圈不帶擋邊，可以在軸向游動(dòng)，當(dāng)軸熱膨脹時(shí)不會(huì)出現(xiàn)軸承軸向卡死的危險(xiǎn)。固定端為NU型圓柱滾子軸1和兩個(gè)面對(duì)面安裝的球面滾子推力軸承3。固定端球面滾子推力軸承具有徑向自由度，承受主要的軸向力，徑向力則由圓柱滾子軸承1來(lái)承受。當(dāng)軸向載荷方向向右時(shí)，軸向力通過(guò)軸肩→圓柱滾子軸承1外圈→左軸承套2→球面滾子推力軸承3→右軸承套5→端蓋6，傳遞到箱體上被吸收。當(dāng)軸向載荷改變方向時(shí)，傳遞原理同上所述進(jìn)行反向傳遞。在球面滾子軸承兩端的軸承套2內(nèi)裝有彈簧，彈簧確保了向不受軸向載荷的軸承提供使?jié)L子正常轉(zhuǎn)動(dòng)所需的最小軸向負(fù)荷。

球面滾子推力軸承一方面具有自動(dòng)調(diào)心能力，可允許一定的軸撓曲和軸與軸承座之間的對(duì)中誤差。另一方面還可承受極重的負(fù)荷，并允許相對(duì)較高的轉(zhuǎn)速。為了使軸承獲得良好運(yùn)行，球面滾子推力軸承必須承受一定的最小負(fù)荷，若軸向負(fù)荷未能達(dá)到最小負(fù)荷，該球面滾子軸承必須要使用彈簧等方式預(yù)緊。

球面滾子推力軸承所需要的最小軸向負(fù)荷可用以下公式估算：

Fam=1.8Fr+A（）2

其中Fam最小軸向負(fù)荷（KN），F(xiàn)r聯(lián)合負(fù)荷作用下的徑向負(fù)荷（KN），C0基本額定靜負(fù)荷（KN），A最小負(fù)荷系數(shù)，n轉(zhuǎn)速。如果1.8Fr<0.0005C0，在以上公式中應(yīng)使用0.0005C0取代1.8Fr。

4 結(jié)論

該主減速器至今已在山東鄒平軋鋁線上運(yùn)行五年之久，性能優(yōu)良，主減速器軸承具備較高的可靠性和較長(zhǎng)的工作壽命，用戶反饋良好。此軸承配置也可為后來(lái)的減速器設(shè)計(jì)者提供參考和依據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]王玉金，趙韓，羅繼偉.高速機(jī)床主軸支承系統(tǒng)軸承配置分析[J].制造技術(shù)與機(jī)床，2003（01）：44-46.

[2]王紅梅，劉圣照，徐紅芹，劉劍平.角接觸軸承的配置方式[J].農(nóng)機(jī)化研究，2005（02）：139-141.endprint