尹秀锦
（济钢集团有限公司 重工机械有限公司，山东 济南250101）
摘 要：为解决减速机常见的断轴和漏油问题，将减速机输入输出轴材质Q235更换为45#钢，密封处的轴增设轴套。改进后，杜绝了故障停机事故，减速机的使用寿命由15d延长至42d，年可节约成本9万余元。
关键词：减速机轴；材质；过渡倒角；轴套
DOI:10.16727/j.cnki.issn1004-4620.2016.03.041
收稿日期：2015-07-01
作者简介：尹秀锦，女，1980年生，2004年毕业于鞍山科技大学机械设计制造及其自动化专业。现为济钢集团重工机械设备有限公司工程师，从事连铸设备维修管理工作。
减速机是一种由封闭在刚性壳体内的齿轮传动、蜗杆传动、齿轮-蜗杆传动所组成的独立部件，常用作原动件与工作机之间的减速传动装置。减速机在原动机和工作机或执行机构之间起匹配转速和传递转矩的作用，使用它的目的是降低转速，增加转矩。济钢炼钢厂超低头连铸机快速更换台用ZDY型硬齿面减速机现场使用中，平均使用寿命为15d，下线的主要原因是断轴和漏油。分析了减速机的断轴和漏油原因，根据减速机的实际使用工况，对减速机输入输出轴设计方面需要注意的问题进行探讨和改进，从而提高减速机的稳定性和使用周期，节省减速机修复和采购费用。
通过统计可知，下线的减速机85%是由于漏油，5%是由于断轴。虽然断轴故障率不高，但是断轴会导致快速更换台出现非计划停机事故。为了保证铸机运转稳定，从减速机断轴和漏油两方面进行了原因分析，并制订了相应的解决措施。
统计发现断轴都是在轴阶处，检查轴阶过渡处为大倒角过渡或者是无过渡，且断轴都有不同程度的扭曲变形，分析原因是原Q235材质强度不够。
轴的设计就是要合理定出各部分的几何形状和尺寸，制成纺锤形。在决定轴的形状时既要考虑满足强度要求，也要考虑便于加工和装配，因此轴的形状常采用与等强度外形相接近的阶梯轴。设计时要考虑轴的受力要合理，为了减轻应力集中，阶梯轴相邻段的直径不宜相差太大，轴肩过渡圆角半径应尽可能取大些，必要时可将过渡部分结构增设一阶梯轴。如轴肩过渡圆角半径受限，可改为退刀槽、肩环、凹切圆角结构以保证圆角尺寸。为便于安装，轴端及轴段的端部应有倒角［1］。考虑到轴承安装设置轴阶倒角过渡为圆角过渡。
减速机轴原设计材质为Q235，使用一段时间后出现轴扭曲、弯曲，导致减速机运转时出现噪音、发热，甚至是跳动等不良状况，分析主要原因是Q235强度不够。查找机械设计手册重新选材，以45#钢用的最多。一般经正火、调质处理，材料的加工性、经济性好，可用于一般要求或要求较高的轴［2］，因此将轴的材质由Q235A改为45#钢，且经过正火和调质处理，使各项技术参数符合实际使用。
实际使用中，ZDY型硬齿面减速机经常出现输入输出轴漏油的问题，解体发现，主要是轴密封处由于骨架油封与轴径磨损导致，轴径出现沟槽，即使更换密封圈也无法解决漏油。(www.xing528.com)
改进措施。在不改变原结构情况下，将密封处的轴增设厚度为2mm的轴套，轴套磨损超差漏油后及时更换，安装和使用中发现轴套和轴的安装过盈量为0.03～0.05mm为宜，改进后轴结构见图1。
图1 改进后的轴结构
通过上述措施的实施，彻底解决了减速机常见的断轴和漏油问题，杜绝了故障停机事故，提高了运行稳定性。减速机的使用寿命由原来的15d延长到42d，使用量由原来的平均每年10台减少到每年1台，年可节约成本9万余元。
参考文献：
［1］成大先.机械设计手册［M］.4版.北京：化学工业出版社，2002.
［2］孙志礼.机械设计［M］.沈阳：东北大学出版社，2000.
中图分类号：TB489
文献标识码：B
文章编号：1004-4620（2016）03-0080-01
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