宋贵喜

长治市长钢工程建设有限公司 山西 长治 046000

引言

某公司中型H型钢厂设计年产量60万吨，产品规格：腹板高100-500mm,翼缘宽为100-260mm。由德国SMS Meer公司基本设计，轧机系统采用的是二辊可逆开坯机(BD)和CCS串列万能轧机机组。其中万能轧机机组包括UR(万能粗轧机)、E(轧边机)、UF(万能精轧机)。

某年UF齿轮箱齿轮轴断裂，没有备用齿轮箱，从外部借回2500KW齿轮箱一台。为保证生产线尽快恢复根据现有设备资源情况，经轧制力矩测算2500kW齿轮箱能够满足UF轧机力矩要求。需将借回的齿轮箱替换安装以满足生产需要。

1 两个齿轮箱尺寸比较

3500kW齿轮箱与2500kW齿轮箱的尺寸参数差别：单位：mm

项目齿轮箱 中心高输入轴身输出轴身安装尺寸(轴)安装尺寸(纵)3500齿轮箱65015101435190013402500齿轮箱8001365133520001080差值-150145100-100260

由上表1可知2500齿轮箱比3500齿轮箱轴向小245mm,中心高150mm,安装尺寸轴向长100mm,纵向短260mm，两齿轮箱联轴器轴头尺寸一致。

2 轴向安装尺寸问题的解决方案

2.1 齿轮箱安装中心线保持不变，改变联轴器装配带长度的方法保证连接尺寸。此方案输入端联轴器有145mm没有装满，输出端有100mm没有装满，验算无键连接强度是否符合：

2.1.1 校核电机端联轴器连接强度

2.1.1.1 电机端联轴器最小结合压强：

由图纸查T=1.149×109N.mm；手册查μ=0.11

Pfmin=2×1.149×1093.14×4572×355×0.11=89.76Mpa

2.1.1.2 包容件直径比：

qa=dfda=457800=0.571 qi=0(实心轴取0)

2.1.1.3 包容件的最小直径变化量：

eamin= PfmindfCaEa查手册得Ca=2.452 Ea=2×105eamin=89.76×457×2.4252×105=0.497mm

被包容件的最小直径变化量eimin= PfmindfCiEi=89.76×457×0.72×105=0.144mm

2.1.1.4 传递载荷所需的最小有效过盈量：

eemin=eamin+ eimin=0.497+0.144=0.641mm

2.1.1.5 包容件不产生塑性变形所允许的最大结合压强：

Pfmax=aδsa查手册a=0.38 c=0.5 联轴器材质以45钢考虑

δsa=400Mpa Pfmax=aδsa=0.38×400=152 Mpa

2.1.1.6 被包容件不产生塑性变形所允许的最大结……