軋鋼機(jī)械第七章

第七章軋鋼機(jī)主傳動裝置第一節(jié)軋鋼機(jī)主傳動裝置的組成與類型一、軋鋼機(jī)主傳動裝置的組成圖7—1是某橫列式型鋼軋機(jī)主機(jī)列筒圖。在主電機(jī)、減速機(jī)、齒輪座之問，采用了聯(lián)軸器直接聯(lián)接，而在齒輪座與機(jī)座之間和機(jī)座與機(jī)座之間，因距離較大且軋輥需上下調(diào)節(jié)，那么必須采用聯(lián)接軸聯(lián)接。軋鋼機(jī)主傳動裝置即由減速機(jī)、齒輪喳、毯抽器和聯(lián)接嬗釜局部組成。其作用是將電動機(jī)的轉(zhuǎn)動力矩傳遞給軋輥。在此主傳動裝置中，還裝設(shè)有飛輪和聯(lián)接軸的平衡裝置。1．減速機(jī)減速機(jī)的作用是將電動機(jī)較高的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)變成軋輥所需的轉(zhuǎn)速。，主傳動裝置中設(shè)置減速機(jī)，就可選用價(jià)格較低的高速電動機(jī)。確定是否采用減速機(jī)的一個(gè)重要條件，就是要比擬減速機(jī)及其摩擦損耗的費(fèi)用，是否小于低速電機(jī)與高速電機(jī)之間的差價(jià)。一般說來，當(dāng)軋輥轉(zhuǎn)速小于200～250r／min時(shí)才采用減速機(jī)。如果軋輥轉(zhuǎn)速較大，那么不用減速機(jī)而采用低速電動機(jī)直接傳動較適宜。在可逆式軋鋼機(jī)上，即使軋輥轉(zhuǎn)速小于200～250r／min時(shí)，也往往不用減速機(jī)而采用低速電動機(jī)，因?yàn)檫@樣的傳動系統(tǒng)轉(zhuǎn)動慣量較小，易于可逆運(yùn)轉(zhuǎn)。2．齒輪座電動機(jī)經(jīng)減速以后仍為一根軸轉(zhuǎn)動，采用齒輪座才能將轉(zhuǎn)矩分配給工作機(jī)座的兩個(gè)或三個(gè)軋輥。齒輪座的傳動型式隨軋鋼機(jī)的類型不同而不同。對于二輥或四輥軋機(jī)，考慮傳動裝置的布置型式和拆卸方便等因素，通常是下齒輪主動(見表7一l中圖a)；在三輥型鋼軋機(jī)上，采用中間齒輪為主動(表7一1圖b)；而在三輥勞特式鋼板軋機(jī)上那么是下齒輪主動(表7一l圖c)。在電動機(jī)功率較大的初軋機(jī)、板坯軋機(jī)、鋼板軋機(jī)上，往往不采用齒輪座，而用兩臺電動機(jī)分另4直接傳動磷個(gè)軋輥(表7一l圖d)，．3．聯(lián)軸器(節(jié))與聯(lián)接軸聯(lián)軸器(節(jié))包括電機(jī)聯(lián)軸器和主聯(lián)軸器。電機(jī)聯(lián)軸器用來聯(lián)接電動機(jī)與減速機(jī)的傳動軸，而主聯(lián)軸器那么用來聯(lián)接減速機(jī)與齒輪座的傳動軸。目前應(yīng)用最廣泛的聯(lián)軸器是齒輪聯(lián)軸器。聯(lián)接軸用來將齒輪座輸出軸的轉(zhuǎn)動扭矩傳遞給工作機(jī)座的軋輥。在橫列式軋機(jī)上，通過一個(gè)工作機(jī)座的軋輥傳動另一個(gè)工作機(jī)座的軋輥，也是通過聯(lián)接軸傳動的。軋鋼機(jī)常用的聯(lián)接軸有萬向接軸、梅花接軸、聯(lián)合接軸和弧形齒接軸等。二、軋鋼機(jī)主傳動裝置類型由于軋鋼機(jī)型式和工作制度的不同，其主傳動裝置也有不同的類型(表7—1)。1．單機(jī)座軋鋼機(jī)主傳動裝置類型單機(jī)座軋鋼機(jī)主傳動裝置有五種型式：第一種型式(表7一1的圖a～c)：電動機(jī)的轉(zhuǎn)動力矩是通過電動機(jī)聯(lián)軸器、減速機(jī)、主聯(lián)軸器、齒輪座、聯(lián)接軸而傳給軋輥的。這是最常見的主傳動型式。第二種型式(省去減速機(jī)和齒輪座，表7—1圖d)：電動機(jī)的轉(zhuǎn)動扭矩是通過主聯(lián)軸器和聯(lián)接軸而直接傳給軋輥的。兩個(gè)軋輥由各自的電動機(jī)單獨(dú)驅(qū)動。這種型式的主傳動裝置主要用于大型的可逆式軋鋼機(jī)。在可逆式軋鋼機(jī)上，軋輥經(jīng)常啟動、制動和反轉(zhuǎn)，要求主傳動系統(tǒng)有較小的飛輪力矩。由于電動機(jī)飛輪力矩可近似地認(rèn)為與其額定力矩的平方成正比，因此將軋鋼機(jī)所需的電動機(jī)力矩由兩臺電動機(jī)供應(yīng)，這樣會使電動機(jī)飛輪力矩顯著減小，加上傳動系統(tǒng)中不用減速機(jī)和齒輪座，更減小了傳動系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動慣量，結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行可靠、損耗較小。當(dāng)軋鋼機(jī)軋輥采用單獨(dú)驅(qū)動時(shí)，要根據(jù)軋輥中心距和電動機(jī)尺寸來考慮聯(lián)接軸長度和允許傾角，這是確定能否采用軋輥單獨(dú)驅(qū)動的一個(gè)重要條件。例如，1000mm以下的初軋機(jī)，往往由于聯(lián)接軸允許傾角的限制而不能采用軋輥單獨(dú)驅(qū)動。第三種型式(不用減速機(jī)，只有齒輪座，如表7—1圖e)：電動機(jī)的轉(zhuǎn)動力矩是通過主聯(lián)軸器、齒輪座、聯(lián)接軸而傳給軋輥的。這種型式的主傳動裝置在可逆式和不可逆式軋鋼機(jī)上都有應(yīng)用。如：1000mm以下初軋機(jī)由于不能采用軋輥單獨(dú)驅(qū)動，而采用這種傳動型式。從技術(shù)經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)考慮，當(dāng)軋輥轉(zhuǎn)速較高，采用低速電動機(jī)的投資費(fèi)用與采用高速電動機(jī)帶有減速機(jī)的投資費(fèi)用相差不大時(shí)，一般就采用這種型式的主傳動裝置。第四種型式(不用齒輪座，表7一l圖f)：兩臺電動機(jī)的轉(zhuǎn)動扭矩是通過電動機(jī)聯(lián)軸器、聯(lián)合減速機(jī)、聯(lián)接軸而傳動兩個(gè)軋輥的。這種型式主要用于高速板帶冷軋機(jī)上。在現(xiàn)代高速高產(chǎn)量的板帶冷連軋機(jī)上，電動機(jī)要有較高的轉(zhuǎn)速和較大的容量。為了精確控制板厚精度，傳動系統(tǒng)的飛輪力矩那么要小，此時(shí)，應(yīng)該采用軋輥單獨(dú)驅(qū)動的型式。但由于軋輥中心距和電動機(jī)尺寸的限制，不能采用第二和第三種型式，而采用圖f的型式。第五種型式(圖g)：在二輥疊薄板軋機(jī)上，只驅(qū)動下輥，故不需齒輪座，只采用一般型式的減速機(jī)，直接用一根聯(lián)接軸傳動下軋輥。2．多機(jī)座(或多機(jī)列式)軋鋼機(jī)的主傳動裝置類型多機(jī)座(或多機(jī)列式)軋鋼機(jī)一般是不可逆式軋機(jī)，往往采用集體驅(qū)動，由一臺電動機(jī)通過減速機(jī)和齒輪座傳動假設(shè)干架工作機(jī)座的軋輥(表7—1中圖h～k)。其中圖j是復(fù)二重式線材軋機(jī)特殊的主傳動型式，由于采用了多個(gè)復(fù)合減速機(jī)，使軋輥速度能逐架提高。當(dāng)多列式連軋機(jī)采用集體驅(qū)動時(shí)(表7—1圖是k、l)，調(diào)整總是不太方便，一般只用在軋件品種規(guī)格變化較少的場合。絕大局部的現(xiàn)代連軋機(jī)，都采用單獨(dú)驅(qū)動的主傳動裝置。圖7—2為某廠1700連續(xù)熱軋帶鋼軋機(jī)精軋機(jī)組主機(jī)列布置圖。七架連軋，為了保證正常的連軋關(guān)系，各工作機(jī)座的軋輥速度與最后一架工作機(jī)座的軋輥速度的比值，分別為14％、21％、34％、50％、63％、86％和100％。每個(gè)工作機(jī)座都有單獨(dú)的主傳動裝置，采用直流電動機(jī)，并有40％～50％的調(diào)節(jié)范圍。在第一架和第二架工作機(jī)座主傳動裝置中裝設(shè)有減速機(jī)，其余各架都是直接通過齒輪座和聯(lián)接軸傳開工作輥的。為了減小電動機(jī)的飛輪力矩，采用了雙電樞電動機(jī)(精軋機(jī)組主傳動的總功率為．39000kw，最后一架精軋機(jī)座的軋制速度為8．25～20．63rn／s)。第二節(jié)聯(lián)軸器和聯(lián)接軸聯(lián)軸器的作用是，補(bǔ)償由于安裝上的偏差或根底沉陷不一致(均在允許范圍內(nèi))而引起的兩個(gè)軸心線的偏移。因此，聯(lián)軸器要有一定的彈性，可吸收局部沖擊負(fù)荷，以免傳到相鄰設(shè)備上。主機(jī)列上常采用齒輪聯(lián)軸器。近年來，弧形齒輪聯(lián)軸器和棒銷聯(lián)軸器的應(yīng)用日趨廣泛，它們都能很好地滿足上述要求。軋鋼機(jī)常用的聯(lián)接軸有梅花接軸、萬向接軸、聯(lián)合接軸(一端為萬向節(jié)，另一端為梅花軸)和弧形齒接軸。其特點(diǎn)及應(yīng)用范圍如表7—2所示。選擇和確定聯(lián)軸器的型號和尺寸，可根據(jù)聯(lián)軸器傳遞的最大扭矩來確定聯(lián)軸器的計(jì)算力矩，也可近似地將考慮了允許過載系數(shù)后的電動機(jī)力矩作為聯(lián)軸器的計(jì)算力矩。根據(jù)軋鋼機(jī)的工作情況，計(jì)算力矩分別按下式確定：1)在不帶飛輪的可逆式軋機(jī)上(7一1)2)在不帶飛輪的不可逆式軋機(jī)上(7—2)3)在帶有飛輪的不可逆式軋機(jī)上聯(lián)軸器安裝在飛輪和電動機(jī)之間時(shí)(7—3)聯(lián)軸器安裝在飛輪和軋機(jī)之問時(shí)(7—4)式中為電動機(jī)的額定力矩推算到聯(lián)軸器處的力矩值。一、電機(jī)聯(lián)軸器和主聯(lián)軸器1．齒輪聯(lián)軸器齒輪聯(lián)軸器能傳遞很大的扭矩，能承受經(jīng)常正反向的沖擊負(fù)荷，廣泛應(yīng)用于軋鋼機(jī)械上。齒輪聯(lián)軸器有兩種型式：一般的齒輪聯(lián)軸器(CL型)，用于直接聯(lián)接相互靠近的兩端(圖7—3)；帶中間軸的齒輪聯(lián)軸器(CLZ型)，用于借中間軸來聯(lián)接相距一定距離的兩端(圖7—4)。聯(lián)軸器灌注粘度較大的潤滑油，并用密封圈加以密封。傳遞扭矩小于1000kN·m的齒輪聯(lián)軸器已有標(biāo)準(zhǔn)系列，可根據(jù)JB／ZQ4218~4223~86選用，允許傾角為0°30′。2．棒銷聯(lián)軸器近年來，棒銷聯(lián)軸器(圖7—5)在軋鋼機(jī)主傳動裝置中得到了應(yīng)用。它是由兩個(gè)軸套1和2、棒銷3、外套4和側(cè)擋板5組成。軸套和外套由45或35鍛鋼或鑄鋼制成，棒銷材料為尼龍6。棒銷聯(lián)軸器的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、拆裝方便，尼龍棒銷具有耐磨、減振、具有一定的緩沖吸振能力，使用壽命長，不需要潤滑和密封裝置。棒銷聯(lián)軸器的標(biāo)準(zhǔn)系列為JB／ZQ4378～4379—86，其規(guī)格根本上與齒輪聯(lián)軸器系列標(biāo)準(zhǔn)相對應(yīng)，可以相互代用。棒銷聯(lián)軸器傳遞的最大力矩為1600kN·m，轉(zhuǎn)速范圍為300～3800r／min，允許的傾角為0°30′。3．平安聯(lián)軸器在傳動系統(tǒng)中裝有飛輪的軋機(jī)上應(yīng)采用平安聯(lián)軸器。當(dāng)軋制情況不正常時(shí)，由飛輪所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩可能到達(dá)很大的數(shù)值，以致?lián)p壞軋機(jī)和飛輪之間的傳動零件。為了保護(hù)傳動裝置和軋機(jī)，在減速機(jī)低速軸和齒輪座之間安裝平安聯(lián)軸器。圖7—6是650型鋼軋機(jī)的齒式平安聯(lián)軸器。法蘭盤1裝在減速機(jī)低速軸上，減速機(jī)的扭矩通過平安螺栓9、內(nèi)齒圈8、外齒軸套7傳至另一個(gè)內(nèi)齒圈6，再由螺栓5、法蘭盤4傳動齒輪座的主動齒輪。當(dāng)平安螺栓9過載切斷時(shí)，齒輪座中齒輪停止轉(zhuǎn)動，而電機(jī)還在旋轉(zhuǎn)。借助于雙列球面滾子軸承2和法蘭盤l的支承，內(nèi)齒圈8和外齒軸套7不致下落造成事故。平安聯(lián)軸器的工作基于一定的最大負(fù)荷時(shí)平安螺栓(或平安銷，一般帶有U形槽缺口)受剪力切斷，而起平安作用。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，缺點(diǎn)是銷予尺寸和銷子材質(zhì)的機(jī)械性能不易嚴(yán)格定準(zhǔn)。因此，在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)設(shè)計(jì)3～4組不同尺寸的平安螺栓(平安銷)，在試車時(shí)，直徑由小到大逐組試驗(yàn)選用，最后確定其斷面尺寸。制造平安銷備品時(shí)，應(yīng)使其材質(zhì)和熱處理性能保持穩(wěn)定。在使用中應(yīng)定期檢查，及時(shí)更換有局部裂紋的平安銷，以保證平安聯(lián)軸器可靠地工作。二、梅花接軸和梅花套筒梅花接軸和套筒(圖7—7)一般用于軋輥調(diào)整量不大的軋鋼機(jī)上，其允許傾角較小，一般不超過1°～2°。如果傾斜角度過大，那么會磨損加大，壽命降低。采用球形梅花軸頭可改善接軸與套筒的磨損情況。梅花接軸的優(yōu)點(diǎn)是構(gòu)造簡單、換輥方便，因此，目前應(yīng)用較廣，尤其在橫列式型鋼軋機(jī)上應(yīng)用較多，但運(yùn)轉(zhuǎn)中有沖擊且噪音較大，通常是在沒有潤滑的條件下工作，故很容易磨損。在一些大型軋機(jī)上，為了有利于齒輪座的維護(hù)，齒輪座與工作機(jī)座問的聯(lián)接，采用聯(lián)合接軸。即接軸與齒輪座聯(lián)接的一端為萬向軸頭，與軋輥聯(lián)接的一端為梅花軸頭(圖7—8)。梅花接軸的斷面形狀及斷面尺寸與軋輥的梅花頭完全一樣(參見表3—7)。接軸的最小長度，應(yīng)比套筒兩倍長度大40～80mm，以便于換輥。在運(yùn)轉(zhuǎn)中為防止套筒移動，中間用放入梅花頭溝槽里的木塊頂住，并用卡箍或鐵絲捆住(如圖7—8所示)。梅花套筒的長度，一般等于軋輥梅花頭長度的二倍加上軋輥與接軸間的間隙6(見表7—3)。由于接軸傾斜工作，梅花接軸與套筒之間的徑向間隙約為梅花頭直徑的3％。其余各部尺寸按表7—3經(jīng)驗(yàn)關(guān)系選取(表中d為齒輪座或軋輥輥頭出軸直徑)，或查有關(guān)尺寸系列標(biāo)準(zhǔn)。梅花接軸的材料，一般是鑄鋼或鍛鋼，接軸尺寸按自由公差制造。梅花套筒一般是用灰口鑄鐵制成，在應(yīng)力較大時(shí)，也有用鑄鋼制造的。套筒一般不需要進(jìn)行機(jī)加工。三、滑塊式萬向接軸初軋機(jī)和板坯軋機(jī)軋輥的調(diào)整量很大，接軸傾角達(dá)8°～10°，傳遞的扭矩也很大，有的高達(dá)3000kN·m，工作條件非常繁重。因此在初軋機(jī)、板坯軋機(jī)及鋼管軋機(jī)等軋機(jī)上，廣泛采用了滑塊式萬向接軸(近年來新開展的十字頭萬向接軸，有逐漸取代滑塊式萬向接軸的趨勢)。1．結(jié)構(gòu)與尺寸萬向接軸的結(jié)構(gòu)型式很多，在軋鋼機(jī)中應(yīng)用最多的是滑塊式萬向接軸和帶滾動軸承(十字頭)萬向接軸?；瑝K式萬向接軸的端部萬向鉸鏈結(jié)構(gòu)如圖7—9、圖7—10所示。軋輥端作成開口扁頭1，接軸端作成叉頭2，兩塊帶有定位凸肩的月牙形襯瓦3(滑塊)，用滑動配合(H8／f9)裝在叉頭的徑向鏜孔中，并由具有上下軸頸的方形小軸4固定位置，小方軸兩端軸頸與月牙滑塊也是滑動配合(H8／f9)。帶切口的扁頭那么插入滑塊3和方軸4之間，方軸以其外表鑲的銅滑板5與扁頭開口滑動配合。關(guān)節(jié)兩端是游動的。這就形成了繞叉頭徑向鏜孔中心線旋轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)軸x—x和繞小方軸的中心線旋轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)軸．y—y，兩回轉(zhuǎn)軸互相垂直，按虎克關(guān)節(jié)原理，使傾斜相交的兩軸傳遞運(yùn)動。為了便于從軸向進(jìn)行裝配，又頭端的開口尺寸a(見圖7—11)應(yīng)稍大于月牙形滑塊的寬度6，這樣兩塊月牙形滑塊和小方軸一起，才能從軸向裝入叉頭的徑向鏜孔，裝入后旋轉(zhuǎn)90°，軋輥扁頭那么從軸向插入。這符合初軋機(jī)等軋機(jī)從軸向換輥的要求。這種開口式鉸鏈也稱為軸向拆裝式萬向鉸鏈。萬向接軸還有閉口式鉸鏈結(jié)構(gòu)(圖7—12)，其扁頭上有一個(gè)圓孔，鉸鏈不能軸向移動，其拆裝是從側(cè)向進(jìn)行的，故又稱為側(cè)向拆裝式萬向鉸鏈。閉式鉸鏈一般用在傾角不大的軋鋼機(jī)上，將它裝在接軸的傳動端，作為接軸的擺動支點(diǎn)。為了便于從開口式機(jī)架的窗口中拆裝軋輥，閉式鉸鏈也可用在接軸的軋輥端。在閉式鉸鏈結(jié)構(gòu)中，叉頭的徑向鏜孔中沒有凹槽，小方軸那么用圓銷軸代替，圓銷軸貫穿叉頭、滑塊和扁頭后，用螺母將其固定。如將圓銷軸拆卸抽出后，扁頭和滑塊可從叉頭側(cè)向拆卸。由于有圓銷軸貫穿叉頭，閉式鉸鏈的又頭斷面有較大的削弱。尺寸滑塊式萬向接軸的主要結(jié)構(gòu)尺寸是叉頭直徑D，它取決于重車、磨削后的軋輥直徑。叉頭直徑D一般要比軋輥?zhàn)钚≈睆叫?～15mrn，或?yàn)檐堓伱x直徑的85％～95％。傳動端的叉頭直徑可比軋輥端叉頭直徑稍大些，以保證過載時(shí)齒輪軸端不致破壞。滑塊式萬向接軸各局部的結(jié)構(gòu)尺寸(圖7—10)，可根據(jù)叉頭直徑D按以下經(jīng)驗(yàn)關(guān)系選?。部蓞⒄沼嘘P(guān)標(biāo)準(zhǔn)尺寸系列選取。叉頭鏜孔直徑d=(0．46～0．5)D扁頭厚度S=(0．25～0．28)D扁頭長度=(0．415～0．5)D接軸本體直徑d0=(0．5～0．6)D叉頭開口>(月牙形滑塊寬度)2．材料與潤滑滑塊式萬向接軸材料，通常采用強(qiáng)度不小于600～750M心的鍛鋼，如45號鋼、50號鋼及40CrNi等合金結(jié)構(gòu)鋼。有時(shí)，為了防止整個(gè)接軸采用高強(qiáng)度合金鋼，又頭(或扁頭)與接軸本體采用熱裝配。這樣，接軸本體可采用強(qiáng)度限較低的材料。當(dāng)叉頭損壞時(shí)，也便于更換。接軸鉸鏈中的月牙形滑塊，一般采用耐磨青銅ZQAL9—4?；瑝K式萬向接軸鉸鏈的摩擦外表不能密封，潤滑油不易保存在摩擦面上，造成鉸鏈潤滑不好，導(dǎo)致滑塊加速磨損，間隙增大。特別是對于可逆式軋機(jī)，間隙增大會引起沖擊而惡化了軋機(jī)的工作條件。因此使萬向接軸的轉(zhuǎn)速受到限制，只是在低速(小于10m／s)、重載和大傾角時(shí)，滑塊式萬向接軸才被廣泛采用。潤滑方式根本上有兩種，人工定期加油潤滑和采用自動潤滑裝置。潤滑劑可用干油或稀油。圖7～10所示的初軋機(jī)萬向接軸鉸鏈結(jié)構(gòu)便是采用干油自動潤滑。由于油站將干油自動從接軸托架處的潤滑油孔壓入，經(jīng)接軸體中的軸向油孔和叉頭中的油孔，輸送到鉸鏈中的各摩擦外表。為了提高月牙形滑塊壽命和節(jié)約青銅，除了不斷設(shè)法改善潤滑條件外，也在探索青銅滑塊的代用材料，試用過Mc尼龍6等工程塑料。關(guān)于如何改善潤滑條件以及探索抗磨性高的滑塊材料，仍需要進(jìn)一步研究和實(shí)踐。3．滑塊式萬向接軸的強(qiáng)度計(jì)算(1)開口式扁頭強(qiáng)度計(jì)算開口式扁頭承受由滑塊方面?zhèn)鱽淼妮d荷，其單位壓力可近似地認(rèn)為按三角形分布(圖7—13)。斷面I—I承受彎曲應(yīng)力和扭轉(zhuǎn)應(yīng)力，其最大合成應(yīng)力可按以下經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算式中——接軸傳遞的扭矩，N·cm；——扁頭的總寬度，cm；——扁頭一個(gè)支叉的寬度。cm；S——扁頭的厚度，cm；——合力尸對斷面I—l的力臂(圖7一13)。當(dāng)萬向接軸傾斜角為時(shí)，力臂由下式求出：式中為萬向接軸鉸鏈中心至斷面I—I的距離；——計(jì)算矩形斷面扭轉(zhuǎn)斷面系數(shù)時(shí)的轉(zhuǎn)化系數(shù)，它決定于矩形斷面尺寸與S之比，可按表7—4選取。(2)閉口式扁頭強(qiáng)度計(jì)算當(dāng)萬向接軸傾角為時(shí)，在閉口式扁頭上，可將萬向接軸傳遞的扭轉(zhuǎn)力矩用矢量分解成兩個(gè)力矩和(圖7—14)，力矩對扁頭起扭轉(zhuǎn)作用，而那么起彎曲作用，故斷面l—I承受彎曲應(yīng)力和扭轉(zhuǎn)應(yīng)力，其合成應(yīng)力可按以下經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算(3)叉頭強(qiáng)度計(jì)算叉頭的每個(gè)顎板承受滑塊傳來的壓力，在垂直于扁頭的斷面A—A中，壓力近似地以三角形分布，合力的作用點(diǎn)位于距鉸鏈中心線／3處。叉頭顎板任意斷面I一I中的直力將是很復(fù)雜的(如圖7—15)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明，最大應(yīng)力發(fā)生在叉頭顎板內(nèi)外表的某一點(diǎn)上(B點(diǎn)或E、F點(diǎn))，其值可按下式計(jì)算式中——叉頭外徑；——叉頭鏜孔直徑；M——接軸傳遞的扭矩；K——考慮接軸傾角的影響系數(shù)，其值由下式?jīng)Q定——接軸傾角，(°)。(4)軸體強(qiáng)度計(jì)算根據(jù)萬向接軸傾角的大小，軸體扭轉(zhuǎn)應(yīng)力可分別按以下兩式計(jì)算式中為接軸本體直徑。萬向接軸的最小平安系數(shù)不應(yīng)小于5。四、十字軸式萬向接軸帶有滾動軸承的十字軸式萬向接軸是一種十字鉸鏈，它由兩個(gè)叉頭l和十字軸2及裝在十字軸頸上的滾動軸承等部件組成(圖7一16)。經(jīng)長期改造，減小了外形尺寸，增大了承載能力。近年來，越來越多地應(yīng)用于軋鋼機(jī)主傳動中，并有逐步取代滑塊式萬向接軸的趨勢。它具有以下優(yōu)點(diǎn)：1)傳動效率高。由于采用滾動軸承，所以摩擦損失小。傳動效率呵達(dá)99％；2)使用壽命長。一般可達(dá)l～2年以上，可減少更換零部件的時(shí)間和費(fèi)用；3)潤滑條件好。用潤滑脂潤滑易密封，耗油量少，省去了潤滑系統(tǒng)，降低了投資費(fèi)用；4)傳動平穩(wěn)。滾動軸承的間隙小，接軸的沖擊和振動顯著減小，為渭塊式接軸的1／10～1／30：5)噪音低。使用滑塊式萬向接軸，空車運(yùn)行時(shí)噪音高達(dá)80～90，軋制時(shí)可達(dá)60。而使用十字軸式萬向接軸，噪音可降低到30～40，改善了工作環(huán)境；6)允許傾角大。比滑塊式萬向接軸的傾角更大，可達(dá)10°～15°；7)適用于高速轉(zhuǎn)動，傳遞扭矩大。軋機(jī)用的大型十字軸式萬向接軸的結(jié)構(gòu)，根據(jù)萬向節(jié)的聯(lián)接固定方式的不同，可分為軸承蓋固定式、卡環(huán)固定式和軸承座固定式。一般雙接頭十字軸式萬向接軸的組成(圖7一17)，包括法蘭又頭、花鍵又頭、由花鍵軸和套管及套管叉頭組成的中間軸、十字軸、滾針(或滾柱)軸承、擋圈(大型的用軸承蓋)、密封圈等局部。中間軸可補(bǔ)償在傾斜時(shí)的長度變化。法蘭叉頭采用合金鑄鋼，十字頭采用合金鍛鋼。目前，十字軸式萬向接軸已趨于標(biāo)準(zhǔn)化，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量采用標(biāo)準(zhǔn)系列尺寸(JB324l一83及JB3242—83)。我國生產(chǎn)的接軸最大承載能力為1500kN·m。五、弧形齒接輯．弧形齒接軸具有很多優(yōu)點(diǎn)，使用效果也好。在很多現(xiàn)代化的冷、熱帶鋼連軋機(jī)、板材軋機(jī)和線材軋機(jī)的主傳動中，廣泛使用弧形齒接軸?；⌒锡X接軸與CL型齒輪聯(lián)軸器相似(圖7—18)，它是由一對弧形外齒軸套5、內(nèi)齒圈6及中間接軸l等主要零件組成。弧形外齒軸套的齒，包括齒頂、齒根和齒側(cè)面均呈圓弧形(圖7—19)。所以當(dāng)外齒軸套和內(nèi)齒圈嚙合時(shí)，允許接軸在XOZ和X OY兩個(gè)互相垂直的平面內(nèi)傾斜，形成萬向節(jié)。目前，弧形齒接軸工作時(shí)的允許傾角為l°30′～2°30′，盡量不要大于3°。如果角度再大，那么承載能力下降。在非工作位置，其最大傾角可達(dá)6°。1)傳動平穩(wěn)、噪音小，有利于提高軋制速度，適于高速運(yùn)轉(zhuǎn)；2)沒有沖擊振動和軸向串動，徑向間隙可減小到最低限度，有利于提高產(chǎn)品質(zhì)量；3)經(jīng)久耐用。由于外齒側(cè)面弧形化，降低接觸應(yīng)力，消除了一般齒輪聯(lián)軸器外齒軸套端部載荷，與一般齒輪聯(lián)軸器相比，在同樣型號下強(qiáng)度提高15％～20％：4)結(jié)構(gòu)輕巧，裝拆方便，易于換輥；5)便于潤滑和密封，大大節(jié)省油耗，便于維護(hù)，有利于提高軋機(jī)作業(yè)率?；⌒锡X接軸的缺點(diǎn)是：1)加工時(shí)需要有專門的靠模，比加工普通齒輪聯(lián)車出器復(fù)雜，本錢較高；2)傾角不大，允許傳遞的扭矩沒有滑塊式萬向接軸大，因此要求太傾角大扭矩的初軋機(jī)不能使用。圖7—20為1700熱帶鋼連軋機(jī)精軋機(jī)組后三架所使用的弧形齒接軸。其主要技術(shù)性能為：齒數(shù)Z=60，模數(shù)m=10mm，軋輥提升時(shí)接輔的最大傾角=2°52′，一根接軸允許傳遞的最大扭矩M=350kN·m。弧形外齒軸套和內(nèi)齒圈所用的材料均為37SiMn2MoV合金鍛鋼，淬火后的硬度≥HRC40，用帶彈簧的球面頂頭定位，已防止接軸軸向竄動。六、聯(lián)接軸的總體配置及其平衡裝置1．聯(lián)接軸的總體配置主傳動中聯(lián)接軸是用來聯(lián)接軋輥和齒輪痙傳動軸的(圖7—21)，也可直接聯(lián)接軋輥和電動機(jī)軸(圖7—21b)。在考慮聯(lián)接軸總體配置時(shí)，應(yīng)綜合考慮軋輥洞整范圍、齒輪座中心距(或電動機(jī)軸的中心距)，以及聯(lián)接軸允許傾角等因素，使聯(lián)接軸有較適宜的工作條件。其中，軋輥調(diào)整范圍是根據(jù)工藝要求確定的，而齒輪座中心距確實(shí)定，那么要考慮聯(lián)接軸的工作條件。為了使上下兩個(gè)聯(lián)接軸工作條件均衡，應(yīng)該使上下兩個(gè)聯(lián)接軸的傾角盡可能相等。此時(shí)，齒輪座中心距A可按以下公式確定：對于型鋼軋機(jī)對于軋件出口厚度k變化不大的鋼板軋機(jī)對于上軋輥提升距離較大的初軋機(jī)或厚板軋機(jī)，為廠使聯(lián)接軸在負(fù)荷較大時(shí)有適宜的傾角，齒輪座中心距A應(yīng)根據(jù)軋制功消耗較大的各道次的軋輥中心距平均值選取，一般可按以下經(jīng)驗(yàn)公式確定式中——軋輥?zhàn)畲笾睆?；——軋輥?zhàn)钚≈睆剑弧宪堓佔(zhàn)畲筇嵘?。圖7—22所示為1000初軋機(jī)聯(lián)接軸配置簡圖。軋輥?zhàn)畲笾睆綖?50mm，軋輥?zhàn)钚≈睆綖?30mm，上軋輥?zhàn)畲筇嵘縃為1000mm。如按式(7一13)計(jì)算，齒輪座中心距A為990～1015mm，取A為1000mm。在確定齒輪座中心距后，可進(jìn)一步確定聯(lián)接軸長度或聯(lián)接軸最大傾角。在確定聯(lián)接軸長度時(shí)，為了減少軋鋼機(jī)主傳動裝置的總長度和車問總面積，通常在保證軋鋼機(jī)前后輔助設(shè)備配置的前提下，應(yīng)選取較小的聯(lián)接軸長度。聯(lián)接軸兩端鉸鏈中心線之間的水平長度L可用以下公式確定對于圖7—22所示之配置，上式可寫成式中—一軋輥在最高提升位置時(shí)，上軋輥中心線與．已齒輪軸中心線之間的垂直距離；——聯(lián)接軸最大允許傾角；——下軋輥中心線與下齒輪軸中心線之間距離。按圖7～22所示的位置，取為負(fù)值；下軋輥高于下齒輪軸時(shí)取正值；——齒輪座中心距。如果軋輥為單獨(dú)驅(qū)動時(shí)，那么為兩個(gè)電動機(jī)軸間的中心距；——軋輥?zhàn)畲笾睆?。?000初軋機(jī)上，上輥萬向接軸具有較大傾角(8°30′)，聯(lián)接軸的長度相應(yīng)地短一些，但萬向接軸鉸鏈中的月牙形滑塊磨損相當(dāng)嚴(yán)重。為了減小角。通常應(yīng)用兩種方法：一種是適當(dāng)增大接軸長度，另一種是合理地布置上下兩接軸的相對位置，即把下接輔也布鬣成傾斜的，使上下兩接軸的工作條件盡可能地接近平衡。在條件允許時(shí)，初軋機(jī)聯(lián)接軸允許傾角一般取糾3°～6°。在板帶軋機(jī)上，一般為l°～2°。工作過程中，接軸傾角是變化的。聯(lián)接軸兩端鉸鏈中心線之間的水平長度為L(按式7—14計(jì)算)，而傾斜長度為L′=，在工作過程中軋輥扁頭的相對位移量為故要求接軸兩端鉸鏈在軸向應(yīng)當(dāng)是游動的(作成開口式扁頭)，或聯(lián)接齒輪座的一端鉸鏈作成固定的(應(yīng)用閉口式扁頭)，而另一端為游動的。2．聯(lián)接軸的平衡裝置在軋輥直徑大于450～500mm的軋鋼機(jī)上，當(dāng)聯(lián)接軸重量較大時(shí)，為廠不使聯(lián)接軸重量全部加在兩端聯(lián)接鉸鏈上，一般都設(shè)置了聯(lián)接軸平衡裝置，以改善兩端鉸鏈工作條件。平衡裝置的平衡力一般為聯(lián)接軸重量的1．1～l．3倍。常用的聯(lián)接軸平衡裝置有彈簧平衡、重錘平衡和液壓平衡三種型式。這三種平衡裝置的優(yōu)缺點(diǎn)及其使用場合列于表7—5。當(dāng)聯(lián)接軸上下的移動量不大時(shí)，一般采用彈簧平衡，如圖7一l所示型鋼軋饑的接軸平衡。在接軸的一例設(shè)置奠掛，通過橫向拉桿、彈簧和軸承座，以分別支托三根接軸。如果移動量較大，那么可用重錘或液壓平衡，如圖7—2l中的上輥接軸用重錘平衡，而下輥接軸那么用彈簧平衡。圖7—23所示為1150初軋饑(單獨(dú)傳動)萬向接軸的平衡裝置。圖中，上下接軸11和10都通過兩個(gè)鑲有巴氏合金襯瓦的軸承，用螺栓13和彈簧16吊掛在軸承座12上。軸承座12通過其銷軸14，鉸鏈地支在縱向平衡托梁8和15上，以使軸承獲得自位性能。上平衡托梁15通過立桿7支在杠桿6的一端，杠桿6的另一端以重錘3平衡。上下平衡托梁靠電機(jī)一端鉸支在支座1上。下托梁8靠軋輥一端支在第一機(jī)架輥的電動機(jī)底座9上。在換輥操作中，需要固定上接軸的位置時(shí)，可通過專門的止動機(jī)構(gòu)2進(jìn)行(鉤住平衡杠桿6)。圖7—24為1700熱帶鋼連軋機(jī)聯(lián)接軸液壓平衡裝置。聯(lián)接軸的軸承座2可在平衡支架4的垂直槽內(nèi)上下滑動，支架4能承受聯(lián)接軸軸向力。上聯(lián)接軸1通過兩個(gè)液壓平衡缸6平衡，下聯(lián)接軸5通過一個(gè)液壓平衡缸7平衡。液壓平衡缸的油壓為10～12MPa。第三節(jié)齒輪座、主減速機(jī)和飛輪一、齒輪座1．齒輪座的特點(diǎn)與組成局部在大多數(shù)軋鋼機(jī)的主傳動系統(tǒng)中設(shè)有齒輪座，其作用是將電動機(jī)或減速機(jī)的傳動扭矩分配給工作機(jī)座的兩個(gè)或三個(gè)軋輥，齒輪座的傳動比為l。齒輪座傳動扭矩較大，而其中心距又受軋輥中心距和聯(lián)接軸傾角的限制，為了滿足強(qiáng)度要求，通常將齒輪座中齒輪寬度作得大些，其齒寬系數(shù)．B／A為1．6(窄型)、2．0(中型)和2．4(寬型)。考慮到齒寬過大會引起齒輪本身較大的彎曲變形，導(dǎo)致傳動條件惡化，齒寬系數(shù)都不大于2．4。齒輪座的齒輪一般具有較少的齒數(shù)和較大的模數(shù)，Z為20～40，法向模數(shù)為8～45。齒輪座由齒輪軸、軸承、軸承座和箱體四局部組成。(1)齒輪軸齒輪座的齒輪由于直徑較小、寬度較大，往往與軸作成整體，稱為齒輪軸。齒輪節(jié)圓直徑就等于齒輪座中心距A。一般都作成人字齒輪，齒的螺旋角盧為25°～35°。如果齒輪精度為9-9-8-Dc時(shí)，采用指狀銑刀加工，中間不留退刀槽。多數(shù)齒輪座的齒輪精度為8-8-7-Dc，中間應(yīng)留出滾刀的退刀槽，遐刀槽的寬度要大于10倍的法向模數(shù)。齒寬和模數(shù)是根據(jù)齒的強(qiáng)度計(jì)算確定的，通常用加大模數(shù)的方法來增加齒的彎曲強(qiáng)度，故齒數(shù)較少。生產(chǎn)實(shí)踐說明，齒輪座齒輪的破壞主要是由點(diǎn)蝕、齒面剝落或塑性變形等因素引起，很少是彎曲折斷的。所以在保證彎曲強(qiáng)度的條件下，齒的模數(shù)不宜選得過大，過大的模數(shù)不利于提高齒的接觸強(qiáng)度。齒輪座齒輪的幾何參數(shù)已有系列標(biāo)準(zhǔn)。齒輪軸常用材料有45、40Cr、32Cr2MnMo、37SiMn2MoV、38SiMnMoCr等。除少數(shù)負(fù)荷較輕的齒輪座采用軟面齒的齒輪軸外，大多數(shù)齒輪軸齒面接觸應(yīng)力較高，應(yīng)選用硬面齒，齒面淬火硬度為HB480～570。由于圓弧齒輪在齒輪座t的應(yīng)用取得了較好效果，在某些工廠的齒輪座系列標(biāo)準(zhǔn)中，在同一機(jī)座內(nèi)采用可互換的漸開線和圓弧兩種齒形。(2)軸承齒輪軸的軸承有滑動軸承和滾動軸承兩種。滑動軸承較易制造，抗沖擊性能較好，且有較小的徑向尺寸，有利于提高軸承座強(qiáng)度，還可利用刮瓦來調(diào)整輪齒的嚙合。但是，滑動軸承摩擦系數(shù)較大，襯瓦較易磨損，對齒輪嚙合產(chǎn)生不利影響，磨屑電易污粢潤滑油．滑動軸承的襯瓦一般采用巴氏合金澆鑄，常用的牌號為錫基軸承合金ZChSnSb1l一6和錯(cuò)基軸承合金ZChSnSb16一16—2。滾動軸承一般采用圓錐或球面滾子軸承。選用軸承應(yīng)盡可能使一根軸兩端軸承的徑向間隙趨于一致，使多列軸承負(fù)荷均勻。由于滾動軸承摩擦損失小，維護(hù)方便，在齒輪座徑向尺寸和轉(zhuǎn)速等條件允許的情況下，應(yīng)盡量采用滾動軸承。選用滾動軸承就要提高齒輪的精度，同時(shí)增設(shè)用于調(diào)整齒輪嚙合的裝置。為了使齒輪座各齒輪軸軸承的尺寸和型號一致，各齒輪軸軸頸都作成相同尺寸。根據(jù)采用的軸承型式不同，齒輪軸軸頸直徑和軸頸工作長度，與齒輪節(jié)圓直徑有如下比例關(guān)系：采用滑動軸承時(shí)采用滾動軸承時(shí)—一根據(jù)滾動軸承型號確定。(3)箱體齒輪座箱體有高立柱式、矮立柱式、水平剖分式和垂直剖分式四種型式(圖7—25)。高立柱式的拆裝方便，但整體高度較大；矮立柱式的高發(fā)比第一種型式小，但如果采用滾動軸承時(shí)，那么箱體孔容易謄損。這兩種型式的主要優(yōu)點(diǎn)是箱體剛性和密封性好，不易漏油，工作穩(wěn)定可靠，但是其重量和外形尺寸較大。第三和第四種型式都采用剖分式箱體，每個(gè)分箱體露量小，容易加工。但是由于其分箱面和聯(lián)接螺栓多，往往容易漏油。其中，水平剖分式由于齒輪軸頸問的間隔壁厚度太小，以致箱體必須采用鑄鋼來制造，因此較少采用。垂直剖分式齒輪座制造方便，也便于齒輪的跑合研齒，出于齒輪軸在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，作用在軸承上的負(fù)荷并不在垂直方向，而是與水平線成一個(gè)角度，對于齒輪壓力角為20°、螺旋角為30°的人字齒輪，其為23°。因此，為了提高軸承的承載能力，采用垂直剖分式箱體較為合理。在防止漏油方面也采取了相應(yīng)措施，近來在550mm以下的中小型和線材軋機(jī)上得到較好的應(yīng)用。箱體應(yīng)有足夠的剛性和良好的密封，并盡可能加強(qiáng)軸承處的強(qiáng)度和剛度，以保證齒輪軸的良好嚙合。箱體材料一一般用高強(qiáng)度鑄鐵HT250或HT300。有時(shí)也用鑄鋼。近年來，為了節(jié)約金屬、減輕重量，較多地采用焊接結(jié)構(gòu)箱體。焊接結(jié)構(gòu)箱體可以采用鋼板焊接，也可以采用局部鑄鋼件、鍛鋼件與鋼板焊接。焊接箱體鶯量比鑄造箱體輕15％～30％。齒輪座通常直接安裝在根底上(圖7—26)?？梢詫⒄麄€(gè)底蠖或只靠地腳支承在根底上。當(dāng)齒輪座地腳螺栓之間的距離相同時(shí)，這兩種的穩(wěn)定性相同，但前者制造和安裝較為方便，且與根底的聯(lián)接更為可靠。齒輪座的潤滑方式有兩種，一種是用側(cè)向噴嘴直接向齒輪嚙合區(qū)噴射潤滑油；另一種是用一排位于上齒輪軸上部的噴油嘴，通過側(cè)擋板向齒輪嚙合區(qū)注油(圖7～27)。對于可逆式軋機(jī)，在兩側(cè)都裝有側(cè)擋板，對于不可逆式軋機(jī)，那么只在一側(cè)裝側(cè)擋板。齒輪座的軸承通常與齒輪采用一個(gè)潤滑系統(tǒng)，在齒輪座箱體上應(yīng)有潤滑軸承的油溝。2．齒輪座的結(jié)構(gòu)圖7—28是650型鋼軋機(jī)齒輪座的結(jié)構(gòu)圖。齒輪座箱體為高立柱式，箱體上蓋和U形底座用螺栓聯(lián)接。由于徑向尺寸的限制，齒輪軸頸采用巴氏合金澆鑄的滑動軸承。在三個(gè)齒輪軸兩端各有四塊軸承座。其中，上齒輪的下軸承座和中齒輪的上軸承座，及中齒輪的下軸承座和下齒輪的上軸承座分別作成一體。軸承座裝在箱體的立柱窗口中，在軸向那么靠箱體立柱上的凸肩進(jìn)行軸向固定(圖7—29)。齒輪座的中間齒輪軸為主動軸，它通過帶有安全銷的齒輪聯(lián)軸器與減速機(jī)相聯(lián)。齒輪座三個(gè)齒輪軸的輸出端上裝有萬向接軸的又頭，與聯(lián)接軸的扁頭相聯(lián)。齒輪和軸承共用一個(gè)稀油循環(huán)潤滑系統(tǒng)。齒輪的潤滑油由側(cè)面直接噴向嚙合區(qū)。為了防止漏油，在輸入端和輸出端都裝設(shè)有密封罩。箱體上在齒輪嚙合處都對應(yīng)有窺視孔，箱體頂部尚有一個(gè)通風(fēng)帽。圖7—30為鑄焊結(jié)構(gòu)的齒輪座。箱體上蓋與稍體底座采用斜楔聯(lián)接，這種聯(lián)接方式拆裝方便。上蓋與U形機(jī)座都是鑄鋼件，以增強(qiáng)軸承郁受力處的剛度，箱體其余局部用鋼板焊接。齒輪座采用滾動軸承。在主動齒輪軸的傳動端，軸承是軸向固定的，其他三個(gè)軸承在軸向都可以游動，這樣，既可使相嚙合的輪齒在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中能自動地調(diào)整到正確位置上，防止載荷在兩側(cè)斜齒上的不均勻分布，同時(shí)，當(dāng)溫度發(fā)生變化時(shí)，兩根軸又都能自由伸縮。齒輪座也應(yīng)計(jì)算傾翻力矩，以確保穩(wěn)定性。其分析與計(jì)算方法與前面所述相同。按支點(diǎn)反力計(jì)算齒輪座的地腳螺栓強(qiáng)度。地腳螺栓直徑d也可根據(jù)齒輪座中心距A，按經(jīng)驗(yàn)公式選取d=0．1A+(20～45)(7—20)在有些軋鋼機(jī)上，還采用一種復(fù)合式齒輪座。它是將齒輪座與減速機(jī)作在一個(gè)箱體內(nèi)。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕。但箱體鑄造較為困難，輪廓尺寸較大，不利于運(yùn)輸。因此，齒輪氳徑小于500mm時(shí)，采用這種結(jié)構(gòu)才較合理。

二、主減速機(jī)許多軋鋼機(jī)的主傳動系統(tǒng)中都設(shè)有減速機(jī)，稱為主減速機(jī)。最常用的是一級和二級圓柱齒輪減速機(jī)，一般以速比7～8作為選用一級或二級減速機(jī)的分界線。在二級減速機(jī)中，為了使第一級和第二級的負(fù)荷均勻，這兩級的中心距的分配原那么，主要是應(yīng)使這兩級的傳動齒輪齒面接觸應(yīng)力近似相等，并適當(dāng)考慮減速機(jī)能具有較小的外形尺寸和重量。根據(jù)這一原那么，第二級與第一級中心距之比為1．3～l．5。選用減速機(jī)中心距時(shí)，應(yīng)參考專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)中心距的規(guī)定。1．主減速機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)°～35°)，工作比擬平穩(wěn)，而且對軸承沒有軸向力。有的二級減速機(jī)，為了使低速軸齒輪和軸承受載均勻，第一級傳動齒輪往往由兩對斜齒輪組成，采用分流式布置。在減速機(jī)帶有飛輪時(shí)，一般是將飛輪裝在主動軸上，并作成兩個(gè)，其結(jié)構(gòu)、尺寸和重量都完全一樣，對稱地裝在主動軸兩端(見圖7—1)。齒輪的結(jié)構(gòu)，主要取決于齒輪直徑D和齒輪軸直徑矗的比值。當(dāng)D≤3d時(shí)，齒輪與軸做成一體，或做成厚齒圈直接套在軸上；當(dāng)D>3d時(shí)，齒輪采用整體鑄造式或組合式。當(dāng)齒輪直徑大于1000mm時(shí)，為了減小鑄造應(yīng)力，在整體鑄鋼齒輪的輪轂上鑄有切口(圖7—31)。在現(xiàn)場安裝時(shí)，輪轂兩側(cè)用緊固環(huán)熱裝箍緊，并用巴氏合金將切口填滿。為了使大型齒輪既有足夠的齒輪強(qiáng)度，又節(jié)省較貴重的鋼材，往往采用組合齒輪(圖7—32)。組合齒輪的輪心采用鑄鐵或鑄鋼，齒圈那么用鍛鋼或合金鍛鋼，齒圈的高度必須大于全齒高的三倍。當(dāng)齒輪較寬時(shí)，可用雙齒圈。齒圈熱裝在輪心上，過盈量約為齒圈配合直徑的千分之一，熱裝溫度為200～300℃。為了防止齒圈可能產(chǎn)生忪動，除了熱裝時(shí)應(yīng)有足夠的過盈量外，在齒圈與輪心的結(jié)合面上還要有螺絲固定。而且齒的旋轉(zhuǎn)方向要使齒圈能緊貼在輪心的凸肩上。為了減小鑄造應(yīng)力，組合齒輪輪心的輪轂上也往往鑄有切口。組合齒輪的缺點(diǎn)是制造工序多、加工量大，鍛造大齒圈需要大型鍛造設(shè)備。近年來，焊接結(jié)構(gòu)的減速機(jī)得到了較多的應(yīng)用，減速機(jī)采用焊接結(jié)構(gòu)箱體是減輕重量的一個(gè)重要途徑。

圖7—33是1700熱帶鋼連軋機(jī)粗軋機(jī)座的二級圓柱齒輪減速機(jī)。它的特點(diǎn)是箱體的底座、底部的油箱以及箱蓋都采用了焊接結(jié)構(gòu)。此外，第一級和第二級的大齒輪也采用焊接。一結(jié)構(gòu)。大齒輪的齒圈是鍛鋼件，輪轂是鑄鋼件，幅板是鋼板。焊接后的大齒輪坯要進(jìn)行退火，消除內(nèi)應(yīng)力后再進(jìn)行精加工和切齒。這一減速機(jī)還有一個(gè)特點(diǎn)，其高速軸和低速軸的滾動軸承都安裝在偏心套筒內(nèi)，偏心套筒的偏心距e=5mm。在不裝偏心套筒的中間軸上，滾動軸承要作軸向固定。當(dāng)各齒輪的齒面加工和箱體鏜孑L有誤差時(shí)，或在減速機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，由于兩端的軸承受力不同，使軸在軸承間隙范圍內(nèi)發(fā)生傾斜而影響齒輪正確嚙合時(shí)，那么可通過偏心套筒的調(diào)整，以保證齒輪具有良好的嚙合。今以第二級的大齒輪軸為例，說明偏心套筒的作用。在空載時(shí)，大齒輪軸兩端軸頸在滾動軸承中的位置如圖7—34所示。此時(shí)兩端軸頸處在相同的位置，具有相同的間隙(滾動軸承間隙存在軸承頂部)，其軸線與中間齒輪軸的軸線平行。當(dāng)減速機(jī)在負(fù)荷下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，假沒大齒輪軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，那么在齒輪圓周力和徑向力作用下，傳動端的大齒輪軸頸向右上方移動(圖7—34b)。而在齒輪座端的大齒輪軸頸，由于受主聯(lián)軸器和齒輪座中齒輪軸的重量影響，將向右下方移動。這樣，大齒輪軸就發(fā)生歪斜，影響齒輪的嚙合。此時(shí)，可以分別調(diào)整大齒輪軸兩端的偏心套筒，使其軸線與相應(yīng)的中間齒輪軸平行，以保證齒輪具有良好的嚙合。為了使偏心套筒調(diào)整方便，在一級減速機(jī)中，偏心套筒一般裝在高速軸上。減速機(jī)既應(yīng)有可靠的潤滑，也應(yīng)有良好的防漏油措施，減速機(jī)漏油的主要部位是在箱蓋與箱體之間的接觸面和軸端部。為防止箱蓋與箱體之問漏油，可將箱蓋下部壁板延長插入箱體內(nèi)壁，深度120～140mm，并在箱蓋與箱體的水平接觸面涂上密封膠。解決軸端漏油的措施，關(guān)鍵是疏通回油及改良密封結(jié)構(gòu)，并應(yīng)注意制造和安裝質(zhì)量。通常在下軸承座上留有回油孑L，回油孔位置要低，直徑要大，以保證油能隨時(shí)通暢地流回箱體內(nèi)；從軸承端面到壓蓋內(nèi)側(cè)的空間要盡可能加大，同時(shí)采用甩油環(huán)、密封圈等結(jié)構(gòu)，以保證良好的密封效果。此外，采用圓弧齒輪來提高齒輪的承載能力，也得到了較廣泛應(yīng)用。圓弧齒輪具有效率高、密損少、承載能力大和壽命長等優(yōu)點(diǎn)。但其制造精度要求較高。圓弧齒輪的彎曲強(qiáng)度相對地比接觸強(qiáng)度低，但由彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，圓弧齒輪仍比軟面齒的漸開線齒輪要高。與漸開線齒輪相比，圓弧齒輪的承載能力高2～2．5倍，使用壽命約高一倍。目前，圓弧齒輪減速機(jī)中心距已達(dá)3400mm，傳遞力矩達(dá)1800kN·m。2．減速機(jī)配置方式軋鋼機(jī)減速機(jī)經(jīng)常承受較劇烈的沖擊負(fù)荷。為了防止在屢次沖擊負(fù)荷作用下使固定軸承座上蓋的螺栓松脫或斷裂，在確定減速機(jī)配置方式時(shí)，應(yīng)使承受最大作嗣力的軸承座上蓋螺栓不承受拉力。例如，在：二級圓拄齒輪減速機(jī)上，中問齒輪軸上的作用力最大(圖7—35)，故應(yīng)根據(jù)中間齒輪軸軸承座上蓋螺栓的受力方向，來選擇確定軋鋼機(jī)減速機(jī)的配置方式。以二輥軋機(jī)為例。如果將軋鋼機(jī)減速機(jī)的高速軸配置在軋制線出口方向(圖7—36a)時(shí)，減速機(jī)中間齒輪軸上的受力方向如圖7—35所示。此時(shí)，中間齒輪軸軸承上蓋螺栓將承受拉力，易使螺栓松脫或斷裂。如果將減速機(jī)高速軸配置在軋制線入口方向(圖7—36b)，中間齒輪軸軸承座上蓋的螺栓將不承受拉力，這種配置方式是符合要求的。

中間齒輪軸兩端軸承座上蓋的作用力之和R為式中——作用在中間齒輪軸大齒輪上的圓周力；——中間齒輪軸大齒輪節(jié)圓直徑；—一中問齒輪軸小齒輪節(jié)圓直徑。在配置一級減速機(jī)時(shí)，應(yīng)該使高速齒輪軸軸承座上蓋的螺拴不受拉力，因其螺栓直徑比低速齒輪軸軸承座上蓋的螺栓直徑小。為了便于檢修軋鋼機(jī)和更換軋輥，此時(shí)往往要求軋鋼機(jī)低速爬行運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，在采用交流電動機(jī)驅(qū)動的主傳動系統(tǒng)中配有爬行傳動裝置，布置在主減速機(jī)一一側(cè)。它是由電動機(jī)、聯(lián)軸器、大速比減速機(jī)和齒合機(jī)構(gòu)等組成，離合器與主傳動減速機(jī)高速軸相聯(lián)。當(dāng)換輥時(shí)