提高冶金设备低速重载齿轮寿命的探讨

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1、提高冶金设备低速重载齿轮寿命的探讨杨宏I,魏欣2(1•鞍山科技大学，辽宁鞍山114051;2•鞍钢集团•辽宁鞍山114041)摘要：通过对冶金设备低速址载传动齿轮的调査分析，按齿轮寿命的几种方法。关■词：冶金设备；齿轮；寿命中图分类号：TH132.41文标识码：B文章编号：Discussiononimprovingservicelifeoflow——丁——*o■一formetallurgicalequipmentYANGHong*,WEIXin2(1・AnshanUniversityofScienceandTechnology>Anshan114051•China;2・Angang

2、Group.Anshan114041,China)Abstract：Throughanalyzingtogearoflowspeed/heavydutyformetallurgicalequipment>severalfactorstoaffectlifeofgearandseveralmethodtoraiselifeofgearisdiscussed・Keywords：metallurgicalequipnent;gear;servicelifeI1-Z二RI[”「I111——齿轮传动在冶金设备中占有甫要地位，其大部分为低速重载齿轮，以传递动力为主，齿面工作应力接近或达到许用应

3、力；其质量好坏、寿命长短与产品质量、产最和企业经济效益有直接关系。通过对轧钢企业35台轧钢机主减速器（齿轮圆周速度在15m/s以下，其中进口17台，国产18台，使用寿命5年以下的8台，5~10年的24台，10年以上的3台）的调査及对26台轧钢机人字齿轮机座（其中进口10台、国产16台，齿轮使用寿命5年以下的11台，5〜10年的13台，10年以上的2台）的调査表明，徳国、日本制造的减速机齿轮寿命一般为10〜15年，俄罗期制造的为3〜9年，我国制造的在10年以下，多数为5年左右。针对冶金设备低速重载齿轮的实际使用状况，为了提高齿轮的使用寿命，提出以下措施。收稿日期：2004-02-11

4、；修订日期：2004-05-08作*筒介：杨宏（1965-）,男，較山科技大学工程师。1合理的设备布局，正确的安装形式设备的布局和安装形式不仅要考虑生产工艺和设备的运行维护，而且要考虑零件的受力情况，尽量使齿轮等零件所受载荷均衡、平稳、减少冲击负荷，提高使用寿命。太钢1200热叠轧薄板轧机是单向轧制，如图1实线所示，这种安装形式中间轴受力过大，向上抬起轴瓦，生产中击飞轮图11200热楼轧薄板轧机每小时过钢2〜4千次，齿轮轴频繁跳动，每年至少要断一根轴。当主电机和高速轴安装到轧制入口侧时，如图1虚线所示，这种安装形式中间轴受力向下，虽然轴瓦磨损较大，但运转平稳、齿轮寿命长，因此后一

5、种安装形式校为合理。2选择恰当的齿轮强度计算参数冶金设备工作环境比较差，如烟尘大、載荷不平衡，有时由于意外原因齿轮还可能承受较大冲击负荷等。在计算齿轮接触强度和弯曲强度'时，应参考相关资料并根据实际使用经验，在条件允许的悄况下，最好和用户协商确定合适的接触安全系数和弯曲安全系数，尽量保证强度计算时各参数的准确性，减小计算结果和实际情况的偏差，便齿轮的使用寿命达到设计年限。另外，有些设备由于生产的发展，电机在原基础上增大功率，有时甚至增大一倍，造成齿轮超负荷运转，缩短了齿轮的寿命。在实际工作中应避免这种现象，应及时进行重新设计。3正确选择齿轮传动的参数（1）模数和齿数。鞍钢的一台65

6、0轧机主减速机高速级齿轮寿命仅为一年，报废原因为轮齿疲劳断裂。其主要因素是设计时对齿轮载荷、动载等估计不足,齿轮模数选用较小,造成齿轮弯曲强度不够。重新对齿轮按弯曲强度计算（初步确定模数）并进行了强度校核后，将齿轮模数由原来的10提高到16,齿轮寿命提高到7年以上。如果齿轮抗弯强度不够，主要失效形式为轮齿疲劳断裂，应适当增大模数，降低齿数。如破坏形式为点蚀、剥落等应减少模数，增加齿数提离重合度。重合度提高使传动平稳，增加了齿面的接触强度，提髙了齿轮的耐磨能力。（2）螺旋角仇螺旋角0是影响重合度的重要因素，增大螺旋角可以增大合度，但同时也会増大轴向力。一般对单斜齿轮，取0=8•〜16

7、・，双斜齿或人字齿轮，取p=25・~4（T。4推广使用圆弧齿轮与几何参数相同的渐开线齿轮相比，圆弧齿轮在垂直于瞬时接触线方向的曲率半径提高了许多倍，且接触齿面滾动速度很大，在齿面间能形成较厚的润滑油膜，显著提高了接触强度，有良好的抗点蚀能力。但是单圆弧齿轮齿根弯曲强度显得有些不足，使承载能力得不到较大提高。双圆弧齿轮克服了单圆弧齿轮的不足之处,弯曲强度和接触强度分别比单圆弧齿轮提髙了60%和40%,其综合承载能力比单圆弧齿轮提高了40%以上。对应用于低速®:载齿轮传动