2400mm大型铝带轧机主减速器入轴轴承配置及应用

梁晓燕+鞠亚坤+田国林

摘 要：针对轧机主减速器承受的载荷大、变速、变载、大冲击且连续作业的工作性质，对输入轴的轴承配置进行了重点设计和应用说明，可为后来的设计者提供参考和依据。

关键词：2400mm；主减速器；轴承

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

1 前言

我公司为山东邹平2400mm大型铝带轧机配套的主驱动减速器，属于低速、重载、硬齿面减速器，由于轧机正反运转，来回轧制铝带，轧机传动系统需要承受的载荷大、而且要在变速、变载、大冲击的工况下连续作业，因而对主减速器内部轴承的工作寿命和可靠性也提出了较高的要求。

2 主要参数

轧制宽度为2400mm的大型铝板轧机生产线配套的主驱动减速器，联结型式为双输入双输出结构，结构外形如图1所示，其主要技术参数如下：

传递功率：2x2240KW

输入转速：0-373/950r/min

总速比：11.5

总重量：130吨

3 轴承配置

输入轴直径要求φ320，减速器输入轴转速要求0-373/950r/min。在此前提下，受尺寸和转速的影响，可供选择的轴承类型已经很少。球面滚子轴承有较高的承载能力和自动调心性能，但内径大于320的球面滚子轴承的参考转速最高为750rpm，直径越大，参考转速也越低，无法满足使用要求。两个面对面配置的圆锥滚子轴承能同时承受径向和双向轴向载荷，参考转速亦无法满足使用要求。

为了解决输入轴轴承尺寸大，转速高的要求，我们采取如图2所示的轴承配置方案。输入轴左端浮动，右端固定。浮动端为NU型圆柱滚子轴1，内圈不带挡边，可以在轴向游动，当轴热膨胀时不会出现轴承轴向卡死的危险。固定端为NU型圆柱滚子轴1和两个面对面安装的球面滚子推力轴承3。固定端球面滚子推力轴承具有径向自由度，承受主要的轴向力，径向力则由圆柱滚子轴承1来承受。当轴向载荷方向向右时，轴向力通过轴肩→圆柱滚子轴承1外圈→左轴承套2→球面滚子推力轴承3→右轴承套5→端盖6，传递到箱体上被吸收。当轴向载荷改变方向时，传递原理同上所述进行反向传递。在球面滚子轴承两端的轴承套2内装有弹簧，弹簧确保了向不受轴向载荷的轴承提供使滚子正常转动所需的最小轴向负荷。

球面滚子推力轴承一方面具有自动调心能力，可允许一定的轴挠曲和轴与轴承座之间的对中误差。另一方面还可承受极重的负荷，并允许相对较高的转速。为了使轴承获得良好运行，球面滚子推力轴承必须承受一定的最小负荷，若轴向负荷未能达到最小负荷，该球面滚子轴承必须要使用弹簧等方式预紧。

球面滚子推力轴承所需要的最小轴向负荷可用以下公式估算：

Fam=1.8Fr+A（）2

其中Fam最小轴向负荷（KN），Fr联合负荷作用下的径向负荷（KN），C0基本额定静负荷（KN），A最小负荷系数，n转速。如果1.8Fr<0.0005C0，在以上公式中应使用0.0005C0取代1.8Fr。

4 结论

该主减速器至今已在山东邹平轧铝线上运行五年之久，性能优良，主减速器轴承具备较高的可靠性和较长的工作寿命，用户反馈良好。此轴承配置也可为后来的减速器设计者提供参考和依据。

参考文献：

[1]王玉金，赵韩，罗继伟.高速机床主轴支承系统轴承配置分析[J].制造技术与机床，2003（01）：44-46.

[2]王红梅，刘圣照，徐红芹，刘剑平.角接触轴承的配置方式[J].农机化研究，2005（02）：139-141.endprint