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轧机分配减速箱齿轮轴和齿轮的轮齿堆塌原因分析
摘要
轧机是钢铁工业中重要的设备之一，其中减速箱是轧机系统中的关键部件之一。本文针对轧机分配减速箱齿轮轴和齿轮的轮齿堆塌问题，进行了原因分析和措施建议。首先，介绍了轧机减速箱的结构和工作原理，然后分析了轮齿堆塌的常见原因，包括疲劳断裂、材料质量、加工精度、润滑状态等。最后，提出了相应的解决方案，包括改善加工精度、材料选择、表面处理、润滑管理等。
关键词：轧机；减速箱；齿轮轴；齿轮；轮齿堆塌
Abstract
Rollingmillisoneoftheimportantequipmentinsteelindustry,amongwhichthegearboxisoneofthekeycomponentsintherollingmillsystem.Inthispaper,weanalyzethecausesandsuggestionsofthewheelgearcollapseofthegearshaftandgearallocationoftherollingmill.Firstly,thestructureandworkingprincipleoftherollingmillgearboxareintroduced,andthenthecommoncausesofwheelgearcollapseareanalyzed,includingfatiguefracture,materialquality,processingprecision,lubricationstate,etc.Finally,correspondingsolutionsareproposed,includingimprovingprocessingprecision,materialselection,surfacetreatment,andlubricationmanagement.
Keywords:rollingmill;gearbox;gearshaft;gear;wheelgearcollapse
1.简介
轧机是一种将金属材料经过较大变形后，使其形状、尺寸、表面质量等性能发生明显变化的机械设备。轧机主要分为成轧机和精轧机，可分别用于生产中厚板、中板和薄板等不同厚度的钢材和铝材。在轧机中，减速箱是一个非常重要的设备，它的任务是将主电机输出的高速转矩通过齿轮传动降速到轧机的工作转矩并稳定输出。减速箱的正常工作直接关系到轧机的生产效率和产品质量。
然而，在轧机减速箱的工作中，经常会遇到齿轮轴和齿轮的轮齿堆塌问题。这样的故障会导致轧机停机维修，甚至严重影响轧机的生产效益和产品质量。因此，分析齿轮轴和齿轮的轮齿堆塌的原因，对解决轧机减速箱的故障和提高轧机的性能具有重要意义。
本文针对轧机分配减速箱齿轮轴和齿轮的轮齿堆塌问题，进行分析，提出解决方案，意在为轧机的维护和改进提供一些参考。
2.轧机减速箱
轧机减速箱是一个复杂的机械设备，由下列部件组成：
（1）输入轴和输出轴：输入轴连接主电机和减速箱，输出轴连接减速箱和轧机机架。
（2）齿轮箱：是减速箱的主要结构部件，由齿轮、轴承和外壳组成。
（3）配油系统：配油系统主要包括油泵、油路、油滤器和压力调节阀等。
（4）冷却系统：冷却系统主要是通过水循环来降低减速箱的温度。
图1是一台轧机减速箱的示意图。
图1轧机减速箱示意图
3.轮齿堆塌的原因
轮齿堆塌是指齿轮和齿轮轴的轮齿进行断裂或者塌陷，导致轴的强制转动的异常现象，严重时会导致轴的断裂或在齿口处产生“脚裂”。轮齿堆塌的原因可能有很多，主要包括以下几个方面：
（1）疲劳断裂：是轮齿堆塌最常见的原因。疲劳断裂可以分为高周疲劳断裂和低周疲劳断裂两类，通常是由于轮齿与轮齿接触部分产生滑动或者滚动磨损，使材料发生表面裂纹，再在一定应力作用下迅速扩展，直至齿轮和轮齿轴发生裂纹。
（2）材料质量：齿轮和轮齿轴的材料质量是影响轮齿堆塌的重要因素之一。比如，使用优质的轴承钢，可以大大提升齿轮和轮齿轴的承载能力和疲劳寿命。另外，质量管理不善或者配料错误也会导致材料缺陷、内部应力过大等问题。
（3）加工精度：齿轮和轮齿轴的加工精度对于轮齿堆塌也有较大的影响。比如，齿轮模数偏小、齿数偏多、共面度不好，都会导致齿面接触变形、齿面载荷不均匀等问题。此时，在运转中就会引发轮齿堆塌的故障。
（4）润滑状态：润滑状态是影响轮齿堆塌的重要因素之一。润滑不足会导致齿轮和轮齿轴之间的摩擦损耗增加，加速疲劳断裂的发生。此外，润滑油污染和过度氧化也会加速齿轮和轮齿轴的老化和磨损。
4.解决方案
为了避免轮齿堆塌的发生，以下措施可以采取：
（1）改善加工精度：齿轮和轮齿轴的加工精度对于轮齿堆塌有直接影响。可以加强齿轮加工机床的精度控制，优化加工工艺参数。