【摘要】軋鋼機專用減速器的工作特點是低速、重載，沖擊負荷大，沖擊次數頻繁，而且是連續(xù)工作。隨著我國軋鋼工業(yè)的迅速發(fā)展，鋼材品種的不斷擴大，產量的增加，軋制速度的提高，軋制負荷增大，要求軋機齒輪傳動裝置具有足夠的承載能力，即具有高強度、高精度、高壽命和高可靠度。本文根據軋鋼機專用減速器的工作特點，對減速器中滾動軸承的應用問題進行了細致的闡述。

【關鍵詞】軋機減速器；自動調心；浮動；大游隙；循環(huán)油潤滑

1、前言

軋鋼機專用減速器（以下稱為軋機減速器）的工作特點是低速、重載，沖擊負荷大，沖擊次數頻繁，而且是連續(xù)工作。隨著我國軋鋼工業(yè)的迅速發(fā)展，鋼材品種的不斷擴大，產量的增加，軋制速度的提高，軋制負荷增大，要求軋機齒輪傳動裝置具有足夠的承載能力，即具有高強度、高精度、高壽命和高可靠度。軸承是減速器的三類主要零部件之一，軸承的失效多數情況下會引起齒輪的嚙合狀態(tài)變化，表現為齒輪的失效（齒面磨損、齒面膠合和擦傷、齒面解除疲勞、彎曲疲勞和斷齒），直接影響減速器的使用壽命?？梢姡x擇合適的軸承型號并且合理地配置軸承對于提高減速器的質量至關重要。

2、滾動軸承的失效

軋機減速器中應用的軸承全部為滾動軸承，常見的失效形式有：內環(huán)、外環(huán)或滾動體的點蝕和疲勞剝落，保持架損壞。根據大量的實際應用表明，一般減速器中滾動軸承內環(huán)與軸的配合是過渡配合或較緊的過盈配合，而滾動軸承外環(huán)與軸承座的配合是過渡配合或較松的過盈配合，所以長期工作在較惡劣的條件下以及故障發(fā)展到一定程度時，常發(fā)生滾動軸承外環(huán)松動的現象，此時不管滾動軸承的內環(huán)、外環(huán)或是滾動體發(fā)生故障，都會表現為外環(huán)振動異常，噪聲增大。

3、調心滾子軸承的優(yōu)勢

調心滾子軸承（也叫做球面滾子軸承）具有兩列滾子，外圈有一共用的球面滾道，內圈有兩個滾道，與軸承的垂直軸線成某一角度。這種軸承結合了多種設計的特點，在許多高要求的應用中，還沒有其它軸承可以完全替代。調心滾子軸承能自動調心，補償同軸度誤差，允許軸承內圈和外圈有一定的傾斜角，因此可以承受較大的對準誤差，如軸和軸承座之間的角度誤差或軸的撓曲。表一比較了某國產軸承和德國SKF軸承允許傾斜角的數值。

這種軸承主要用于承受徑向載荷，同時也能承受任一方向的軸向載荷，徑向載荷能力高，特別適用于重載或振動載荷下工作，但不能承受純軸向載荷。

綜上所述，考慮到調心滾子軸承自身的優(yōu)勢以及軋鋼機械的實際工作情況，在承載能力足夠的情況下，大多數軋機減速器選用調心滾子軸承。當調心滾子軸承的承載能力不夠的時候，有時候也會采用雙列圓錐滾子軸承或者組合軸承的形式，比如，圓柱軸承和四點角接觸球軸承組合。

4、軸承的配置設計

由于軋鋼機械的工作環(huán)境很惡劣，沖擊負荷很大，而且沖擊次數頻繁，振動大，導致工作時軋機減速器的箱體、齒輪以及軸的變形都非常大。如圖一所示的固定端/浮動端軸承配置就很有優(yōu)勢（軸承1為浮動端，軸承2為固定端）。它不需要調整軸承。軸承對箱體和軸的軸向變形也不敏感。工作時，固定端軸承同時承受徑向負荷和軸向負荷，浮動端只承受徑向負荷。

5、軸承徑向游隙的選擇

調心滾子軸承的徑向游隙在出廠時已經由軸承廠家調整完畢，如果要獲得軸承滿意的運行及負荷在滾動體上的正常分配，軸承徑向游隙的選擇非常重要。如何選擇軸承的徑向游隙成為檢驗軸承選型合理與否的重要標準之一。

徑向滾子軸承正常工作時，由于軸承及其相關元件（軸、箱體）通常具有高的徑向剛度，所以小的徑向游隙是有利的。但是，由于軸承是以過盈配合裝配到減速器箱體里，并且工作時軸承內、外圈會產生一定的溫差，并且減速器的軸和箱體之間也會產生一定的溫差（通常軋機減速器的上述溫差照比普通減速器的溫差還要高很多），上述的這些因素全部會降低軸承出廠時的徑向游隙。所以，我們在設計時通常使用具有比正常徑向游隙高的軸承，即大游隙軸承（進口軸承為C3組徑向游隙；國產軸承為3組徑向游隙）。

6、軸承的潤滑

滾動軸承要運行可靠，必須充分潤滑。潤滑能防止?jié)L動體、滾道及保持架之間的金屬直接接觸并保護軸承表面不受腐蝕。大約80%到90%的軸承過早失效都是由于不合格的潤滑及/或污染引起的，從這樣的事實中可以看出潤滑對于軸承使用的重要性。

6.1油潤滑的優(yōu)點

通常軋機減速器的齒輪需要采用油潤滑并且使用一種潤滑劑比較簡單，所以軸承也采用油潤滑。軸承使用油潤滑具有下列優(yōu)點：

●當軸承高速、高溫工作時，潤滑油可以散熱；

●速度非常低及重載時，潤滑油易于滲透到軸承表面；

●在供應潤滑油到軸承位置方面，它需要的維護少，因此增強了運行的可靠性；

●更換潤滑油時間間隔長，特別是對于中大尺寸的軸承；

●更換潤滑油簡單。

6.2循環(huán)油潤滑

通常情況下，在下列情況下應首先考慮用循環(huán)油潤滑：

●循環(huán)油被應用于齒輪潤滑；

●利用潤滑油來散熱；

●速度高并要阻止?jié)櫥偷目焖倮匣?/p>

●油浴潤滑不能提供給軸承足夠的潤滑油，如對于豎直或傾斜的軸；

●由于減速器的尺寸，需要油浴潤滑提供大量的潤滑油，或者通過過濾或離心泵使用潤滑油總保持“新鮮”。

由于軋機減速器的運轉速度較高，軸承摩擦就產生很多的熱量，而且軋機減速器的工作環(huán)境溫度也很高，這樣，軸承工作時的溫度就會比一般用途的軸承溫度要高很多。常規(guī)的油浴潤滑已經不能滿足實際的工作需要，采用循環(huán)油潤滑不僅對軸承產生潤滑的作用，更主要的是對軸承的溫度也起到很好的控制作用。

7、小結

在軋機減速器設計中，軸承的應用問題是設計者需要慎重考慮的關鍵問題之一。正確地選擇軸承型號和合理的軸承配置設計，不僅能夠提高軋機減速器的承載能力，而且也能提高軋機減速器的使用壽命，同時也會減少減速器在正常運轉過程中所產生的振動和噪音。