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　　摘　要：某“抓斗”挖泥船主減速齒輪箱輸出軸出現(xiàn)非正常磨損，根據(jù)拆檢結(jié)果，用公差配合原則和安裝工藝要求進(jìn)行了分析，認(rèn)為軸頸非正常磨損是由軸與軸承內(nèi)圈配合間隙過大和安裝方法不當(dāng)造成的，并采取具體措施進(jìn)行了修復(fù)。
　　關(guān)鍵詞：齒輪箱輸出軸；軸承內(nèi)圈；非正常磨損；修理措施
　　0　前言 
　　“抓斗”挖泥船主減速齒輪箱的正常工作，是保證吊臂升降和抓斗開閉的重要前提，它直接影響挖泥船運(yùn)營的經(jīng)濟(jì)效益。減速傳動機(jī)構(gòu)因傳動方式分為許多種，其中鏈傳動和齒輪傳動的減速箱是Z常用的一種。某“抓斗”挖泥船主減速箱就采用鏈和齒輪傳動方式，其輸出軸在軸承內(nèi)圈配合處出現(xiàn)嚴(yán)重的非正常磨損，下面就其磨損原因及修理過程介紹如下。
　　1　主減速齒輪箱的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作原理
　　1.1 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
　　主減速齒輪箱，由柴油機(jī)經(jīng)歐米茄聯(lián)軸節(jié)進(jìn)行動力輸入，經(jīng)減速箱二級減速后通過齒形聯(lián)軸節(jié)輸出工作扭矩。因此，主減速齒輪箱有輸入軸、中間軸、輸出軸等3根傳動軸。輸入軸上只有一個(gè)多排滾子鏈輪；中間軸上從左至右分布著單排滾子鏈輪、多排滾子鏈輪和帶離合的小齒輪；輸出軸上Z左端是氣脹離合器，然后是軸承套筒及單排滾子鏈輪，接著是大齒輪，Z右端是齒形聯(lián)軸節(jié)。輸出軸上的軸承套筒和單排滾子鏈輪是焊在一起的，它們通過接螺栓與Z左端的氣脹離合器外殼連為一體；而氣脹離合器的內(nèi)摩擦圓筒與輸出軸之間通過固定螺栓連為一體。傳動時(shí)，輸入軸與中間軸之間，通過多排滾子鏈進(jìn)行一級減速；中間軸與輸出軸之間，在正傳動時(shí)是通過齒輪副減速，在逆?zhèn)鲃訒r(shí)是通過單排鏈和氣脹離合器進(jìn)行減速。主減速齒輪箱結(jié)構(gòu)如圖1所示。
　　1.2 工作原理
　　主減速齒輪箱輸入軸，通過多排滾子鏈帶動中間軸總朝一個(gè)方向轉(zhuǎn)動。在正傳動時(shí)，中間軸上小齒輪離合器閉合，小齒輪與中間軸一起轉(zhuǎn)動，通過正傳動齒輪副的傳動，輸出軸反方向輸出扭矩; 與此同時(shí)，由于輸出軸左端氣脹離合器是脫開的，軸承套筒內(nèi)外又都有雙列球面滾子軸承支撐，因此單排滾子鏈輪帶著軸承套筒和氣脹離合器外殼在內(nèi)外軸承之間作同方向轉(zhuǎn)動。逆?zhèn)鲃訒r(shí)，中間軸小齒輪離合器脫開，小齒輪在中間軸上自由滑動; 同時(shí)氣脹離合器閉合，中間軸通過單排鏈輪∀軸承套筒∀氣脹離合器帶動輸出軸同方向轉(zhuǎn)動。輸出軸上氣脹離合器和軸承套筒的結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示。
　　2　主減速齒輪箱輸出軸非正常磨損的原因分析及修理措施
　　2.1 輸出軸非正常磨損的部位及情況齒輪箱打開后，輸出軸整體拆回車間分解，分解后發(fā)現(xiàn)存在以下問題：①軸承內(nèi)圈與軸配合普遍都松；②在軸與軸承23028E配合的軸頸表面上，分別有一道寬8mm、深0.30mm左右的周向拉溝和兩道寬7mm、深0.20mm的貫穿軸向拉溝，且軸與軸承之間有0.14mm的間隙；③定位套小端孔的端面上，有兩處砸腫的金屬飛邊，分別與軸頸上兩道軸向拉溝相對應(yīng)。
　　2.2 輸出軸頸非正常磨損的原因分析
　　軸頸上出現(xiàn)周向、軸向拉溝，其根本原因是：①軸承內(nèi)圈與軸配合，存在較大間隙；②定位套小端孔端面被砸腫出現(xiàn)金屬飛邊，而定位套小端孔徑又與配合軸徑完全一致，結(jié)果在裝配定位套的過程中，金屬飛邊將軸頸表面劃出了兩道軸向的溝；劃下的金屬屑， 一部分停留在軸承內(nèi)圈與軸的間隙中，在軸轉(zhuǎn)動時(shí)，由于軸承內(nèi)圈與軸發(fā)生相對轉(zhuǎn)動，金屬屑就將軸頸表面和軸承內(nèi)圈各磨出一道周向溝痕。
　　2.3 修理措施
　　針對所存在的問題，采取以下措施進(jìn)行修理：①進(jìn)行軸承負(fù)荷校驗(yàn)，保證軸承承載能力滿足工作需要；②更換軸承，測量新軸承內(nèi)圈尺寸，按公差配合原則修復(fù)配合的軸頸尺寸；③修理軸承之間的定位錐形套，保證在工藝裝配方面消除存在的質(zhì)量隱患。
　　3　定位錐形套的工藝處理和輸出軸線過大偏差的調(diào)整
　　3.1 定位錐形套的工藝處理
　　定位錐形套的作用是固定軸承23028E和軸承23032E在軸承套筒內(nèi)的相互位置。定位套外圓是圓柱面，內(nèi)孔是錐面，裝配后與輸出軸上的錐面完全貼合，寬度正好是兩軸承在軸承套筒內(nèi)的距離。裝配時(shí)，先裝軸承23032E和軸承套筒，接著裝定位錐形套，Z后裝23028E。為了防止裝配定位套時(shí)，小端孔被打腫劃傷軸頸，將錐面小端孔光車放大，使其直徑大于軸徑尺寸。這樣，就能避免裝配時(shí)人為劃傷配合的軸頸表面，保證裝配質(zhì)量。
　　3.2 輸出軸線的對中及可調(diào)整量的分析和計(jì)算
　　齒輪箱輸出軸與工作軸通過齒形聯(lián)軸節(jié)聯(lián)接，而該齒形聯(lián)軸節(jié)的齒面又是圓弧形的，所以該齒形聯(lián)軸節(jié)允許兩軸線有較大的角位移（可達(dá)3°）。如果軸線偏差在3mm以內(nèi)，可基本不用調(diào)整。但在實(shí)際軸線校中時(shí)，為減少工作時(shí)聯(lián)軸節(jié)齒面的不必要磨損和減小支撐軸承額外加的負(fù)荷，應(yīng)盡量將軸線偏差控制在較小范圍內(nèi)。因?yàn)檎{(diào)整齒輪箱和柴油機(jī)的工程量非常巨大，原則上不能調(diào)整。因此要進(jìn)行軸線調(diào)整只能調(diào)整工作齒輪，而工作齒輪受齒側(cè)間隙限制可調(diào)整的空間非常有限。如果有調(diào)整的可能，則以齒輪箱輸出軸為基準(zhǔn)，調(diào)整工作齒輪軸，以盡可能減小軸線偏差。工作齒輪副有多大的齒側(cè)間隙，工作齒輪軸就有多大的調(diào)整空間。如果工作齒輪副的側(cè)隙較大，且齒輪箱輸出軸與工作軸的偏差可調(diào)，則可考慮調(diào)整工作齒輪軸的位置，以盡可能保證兩軸同軸度。但調(diào)整的前提是必須保證齒側(cè)Z小間隙，以避免加大齒面磨損。齒輪箱輸入軸的轉(zhuǎn)速為620r/min，Ⅰ-Ⅱ級減速比約為0.257，正傳動Ⅱ-Ⅲ級間的減速比為0.246，逆?zhèn)鲃英?Ⅲ級間的減速比約為0.75，因此正傳動輸出轉(zhuǎn)速約為39.06r/min，逆?zhèn)鲃虞敵鲛D(zhuǎn)速約為119.47r/min。工作齒輪正傳動時(shí)的轉(zhuǎn)速約為1.2m/s，逆?zhèn)鲃訒r(shí)約為3.68m/s，它們均小于10m/s，屬低速傳動。如果齒輪副是油潤滑，則保證低速傳動正常潤滑所需的Z小側(cè)隙為0.30，而工作齒輪副是露天傳動，工作時(shí)用甘油潤滑，故間隙應(yīng)加大至0.60mm左右。工作齒輪副的中心距約為1800mm，假設(shè)齒輪工作溫度與標(biāo)準(zhǔn)溫度相差20℃則保證變形的Z小側(cè)隙約為0.27mm，因此工作齒輪副的側(cè)隙Z好保持在0.60+0.27= 0.87mm左右，Z小不能小于0.57mm。
　　4　安裝時(shí)注意事項(xiàng)
　　1）軸承23028E安裝時(shí)，不能伸出軸承套筒端面，否則軸承的內(nèi)外圈與氣脹離合器內(nèi)摩擦筒的端面全接觸，會導(dǎo)致逆?zhèn)魉蜁r(shí)傳動功能的喪失。
　　2）輸出軸與工作軸通過齒形聯(lián)軸節(jié)聯(lián)接，該種型式聯(lián)軸節(jié)允許兩軸線的同軸度有較大的變化。但在實(shí)際軸線找正時(shí)，應(yīng)盡量將軸線偏差控制在較小范圍內(nèi)，以減小工作時(shí)聯(lián)軸節(jié)齒面的不必要磨損和減小支撐軸承額外增加的負(fù)荷。
　　3）軸承套筒及軸承內(nèi)外圈，均是薄壁零件，其尺寸受溫度變化的影響較大。測量時(shí)，必須在同一溫度環(huán)境下測量各配合零件的尺寸，以消除溫差變化對配合尺寸帶來的不利影響。 
　　5　結(jié)論
　　主減速齒輪箱輸出軸經(jīng)恢復(fù)尺寸上船安裝后，作運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)。整個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)過程平穩(wěn)、順暢，完全消除了修前存在的非正常磨損問題，為船東解決了老大難問題，并創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟(jì)效益，受到船東高度肯定和好評。
　　參考文獻(xiàn)
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