2400mm大型鋁帶軋機主減速器入軸軸承配置及應用

梁曉燕+鞠亞坤+田國林

摘 要：針對軋機主減速器承受的載荷大、變速、變載、大沖擊且連續作業的工作性質，對輸入軸的軸承配置進行了重點設計和應用說明，可為后來的設計者提供參考和依據。

關鍵詞：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大型鋁帶軋機配套的主驅動減速器，屬于低速、重載、硬齒面減速器，由于軋機正反運轉，來回軋制鋁帶，軋機傳動系統需要承受的載荷大、而且要在變速、變載、大沖擊的工況下連續作業，因而對主減速器內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

軋制寬度為2400mm的大型鋁板軋機生產線配套的主驅動減速器，聯結型式為雙輸入雙輸出結構，結構外形如圖1所示，其主要技術參數如下：

傳遞功率：2x2240KW

輸入轉速：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，減速器輸入軸轉速要求0-373/950r/min。在此前提下，受尺寸和轉速的影響，可供選擇的軸承類型已經很少。球面滾子軸承有較高的承載能力和自動調心性能，但內徑大于320的球面滾子軸承的參考轉速最高為750rpm，直徑越大，參考轉速也越低，無法滿足使用要求。兩個面對面配置的圓錐滾子軸承能同時承受徑向和雙向軸向載荷，參考轉速亦無法滿足使用要求。

為了解決輸入軸軸承尺寸大，轉速高的要求，我們采取如圖2所示的軸承配置方案。輸入軸左端浮動，右端固定。浮動端為NU型圓柱滾子軸1，內圈不帶擋邊，可以在軸向游動，當軸熱膨脹時不會出現軸承軸向卡死的危險。固定端為NU型圓柱滾子軸1和兩個面對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來承受。當軸向載荷方向向右時，軸向力通過軸肩→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。當軸向載荷改變方向時，傳遞原理同上所述進行反向傳遞。在球面滾子軸承兩端的軸承套2內裝有彈簧，彈簧確保了向不受軸向載荷的軸承提供使滾子正常轉動所需的最小軸向負荷。

球面滾子推力軸承一方面具有自動調心能力，可允許一定的軸撓曲和軸與軸承座之間的對中誤差。另一方面還可承受極重的負荷，并允許相對較高的轉速。為了使軸承獲得良好運行，球面滾子推力軸承必須承受一定的最小負荷，若軸向負荷未能達到最小負荷，該球面滾子軸承必須要使用彈簧等方式預緊。

球面滾子推力軸承所需要的最小軸向負荷可用以下公式估算：

Fam=1.8Fr+A（）2

其中Fam最小軸向負荷（KN），Fr聯合負荷作用下的徑向負荷（KN），C0基本額定靜負荷（KN），A最小負荷系數，n轉速。如果1.8Fr<0.0005C0，在以上公式中應使用0.0005C0取代1.8Fr。

4 結論

該主減速器至今已在山東鄒平軋鋁線上運行五年之久，性能優良，主減速器軸承具備較高的可靠性和較長的工作壽命，用戶反饋良好。此軸承配置也可為后來的減速器設計者提供參考和依據。

參考文獻：

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