轧制载荷所产生的作用力

　　马钢减定径机变速箱存在问题马钢高速线材减定径机变速箱系统包括四台变速箱，每台变速箱内均配有齿轮变速传动装置，靠离合器装置实现转速变换。档位齿轮内带有支撑轴承，在离合器不与齿轮接合不挂档时，齿轮不承受轧制载荷，只在轴上空转，支撑轴承仅承受齿轮的重力。当离合器与齿轮接合挂档时，齿轮、轴承与轴之间无相对转动成为刚性连接，齿轮与轴承均承受轧制载荷，此时轴承在内外圈无相对旋转的情况下承受轧制载荷。使用个月后，轴承滚动体和内外圈滚道表面均产生塑性压痕，轴承损伤情况见图改造前，马钢台变速箱大约每半年需分别解体更换轴承一次。而摩根机型变速箱档位齿轮支撑轴承使用寿命也只有半年。变速箱档齿轮内支撑轴承内圈塑性压痕改造措施造成轴承损坏的原因为设计不合理，轧制载荷所产生的作用力通过静态的滚珠轴承传递。滚珠与内外圈滚道为点接触，巨大的径向力和滚珠的锤击作用使接触点产生塑性变型。轧制时的冲击又使塑性变型区不断扩大并发展为轴承失效，齿轮跳动，进行了如下技术改造。

　　改造轴承负荷效验以D箱档齿轮Z=为例进行轴承的负荷效验。深沟球轴承在轴线上作用点距离，圆锥滚子轴承在轴线上作用点距，轴承受力。改造前后轴承受力分析图改造前深沟球轴承负荷效验受力分析，改造后圆锥滚子轴承负荷效验受力分析。可以看出改造后静态安全系数提高了倍;轴承相对转速均在额定转速之内。改造轴承的预紧改造后的圆锥滚子轴承采用预紧装配方式，减少滚动体公转打滑引起滑移磨损现象;轧制规格，电机转速，防止松动的滚动体对内外圈滚道产生锤击损伤现象。

　　同时，需综合考虑轴和轴承座温差、轴承内外圈温差及公差配合、相关零部件弹性变形等因素，并通过测定轴承的轴向负荷与轴向位移量的关系， 终确定出轴承的预紧轴向位移值GA。预紧方法预紧采用定位预紧方式，改造后轧制相同规，运行至今振动值保持。轴承选型不当。齿轮在完成挂挡后，通过控制两轴承内外圈间隔环的宽度差，来达到所需的预紧值。FAA点轴承内外圈端面间距测量值，点轴承内外圈端面间距测量值，轴承预紧轴向位移值。将安装前的轴承内圈朝下平放在平面上，施加N的测量负荷在外圈上，转动轴承数圈，保证各滚动体与内外圈完全接触后，用百分表测量端面间距，均匀测量点后取其平均值即为F值。

　　图轴承端面间距测量示意改造效果当将改造方案向变速箱设计和制造部门，立即得到了积极响应，德方主动提出免费加工备件并进行预组装。改造后的D变速箱于年月上线运行，取得了良好的效果：改造前使用相同轴系，改造前运行个月后，开窥视孔检查就会发现齿轮跳动，轴承存在塑性压痕，运行个月内必须更换轴承;改造后运行至今个多月，多次检查齿轮运行平稳，未发现轴承塑迹象。预计改造后轴承寿命将由半年提高到年以上。鉴于D变速箱改造的成功经验，年月，已正式与德国西马克公司签约，对其余所有变速箱进行相同方式的改造。预计年全部改造完成后，每年减少停机检修时间小时，节约备件费用万元，通过技术改造，改进生产工艺，降低水耗，不断提高水的重复利用率，生产用水全部闭路循环，实现了外排水为零。