轉(zhuǎn)鼓飛剪同步齒輪齒隙調(diào)整與優(yōu)化

孫海軍　吳汶樺

【摘 要】在爐卷項(xiàng)目制造中，轉(zhuǎn)鼓式飛剪是相當(dāng)關(guān)鍵的設(shè)備。要讓轉(zhuǎn)鼓式飛剪發(fā)揮出作用，就需要做好齒隙調(diào)整與優(yōu)化。在文中主要就針對(duì)轉(zhuǎn)鼓飛剪同步齒輪齒隙調(diào)整與優(yōu)化進(jìn)行探討，為提高生產(chǎn)效率奠定基礎(chǔ)。

【關(guān)鍵詞】轉(zhuǎn)鼓式飛剪;齒輪齒隙;優(yōu)化措施

中圖分類(lèi)號(hào)： TG44文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2019）28-0076-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.28.030

0 概述

轉(zhuǎn)鼓式飛剪是我公司和西馬克合作為山鋼3500mm爐卷項(xiàng)目制造的關(guān)鍵設(shè)備。轉(zhuǎn)鼓式飛剪主要由上、下轉(zhuǎn)鼓、同步圓柱斜齒輪副、傳動(dòng)側(cè)機(jī)架、操作側(cè)機(jī)架、底座、剪刃調(diào)整機(jī)構(gòu)、刀片鎖緊調(diào)整機(jī)構(gòu)、及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)等部件組成。（圖1）該轉(zhuǎn)鼓飛剪的機(jī)架為分體式結(jié)構(gòu)，其主要目的是便于上、下轉(zhuǎn)鼓軸的裝配。山鋼轉(zhuǎn)鼓飛剪位于爐卷軋機(jī)入口側(cè)，主要作用是對(duì)行進(jìn)中的帶鋼進(jìn)行切頭及切尾動(dòng)作。切去帶鋼頭部不規(guī)則形狀，以便于軋輥的咬入保證通板性。切去帶鋼尾部低溫部分以減少對(duì)軋輥的沖擊。

山鋼轉(zhuǎn)鼓飛剪主要參數(shù)如下：剪切帶鋼最大厚度：35mm，帶鋼最大寬度：3250mm，熱剪最大強(qiáng)度150N/mm2。飛剪在剪切工作時(shí)由于剪切力的作用，轉(zhuǎn)鼓軸會(huì)產(chǎn)生變形，這些變形會(huì)使剪刃間隙發(fā)生變化。為了保證剪切順利進(jìn)行，必須保證齒輪副的嚙合側(cè)隙小與0.1mm。所以調(diào)整齒側(cè)間隙工作在飛剪精度調(diào)整工作中尤為關(guān)鍵。本文就齒側(cè)間隙調(diào)整做主要闡述。

1 同步齒輪中心距調(diào)整

山鋼轉(zhuǎn)鼓飛剪同步齒輪為斜齒圓柱輪其優(yōu)點(diǎn)。

（1）嚙合性能好：斜齒圓柱齒輪輪齒之間的嚙合過(guò)程是一種過(guò)度的過(guò)程，輪齒上的受力也是逐漸由小到大，再由大到小;斜齒輪適用于高速，重載情況。

（2）重合度大：重合度的增大使齒輪的承載能力提高。從而延長(zhǎng)了齒輪的壽命。重合度主要取決于嚙合時(shí)間，而斜齒輪的嚙合時(shí)間長(zhǎng)，接觸面積大，使應(yīng)力減小。并使傳動(dòng)平穩(wěn)，且增加了其經(jīng)濟(jì)性。

（3）結(jié)構(gòu)緊湊：最小齒數(shù)越少，則結(jié)構(gòu)越緊湊。

（4）斜齒圓柱齒輪存在螺旋角，上轉(zhuǎn)鼓軸軸向竄動(dòng)來(lái)達(dá)到剪刃間隙調(diào)整目的。

山鋼轉(zhuǎn)鼓飛剪齒側(cè)間隙調(diào)整采用偏心套調(diào)整法。上轉(zhuǎn)鼓軸固定為基準(zhǔn)，下轉(zhuǎn)鼓軸在軸承和機(jī)架孔之間設(shè)有偏心套。調(diào)整齒輪側(cè)隙原理如（圖2）O1為上轉(zhuǎn)鼓軸中心也是齒輪中心，O2為下轉(zhuǎn)鼓軸機(jī)架孔中心也是偏心套外圓中心。O3下轉(zhuǎn)鼓軸齒輪中心。偏心套偏心量為e，以e為半徑以O(shè)2為圓心畫(huà)圓，這個(gè)圓上任意一個(gè)點(diǎn)就是下轉(zhuǎn)鼓軸齒輪中心的動(dòng)點(diǎn)。α為兩齒輪中心距Δα為偏心套轉(zhuǎn)動(dòng)（180-θ）角度后中心距，調(diào)整后的中心距根據(jù)三角函數(shù)余弦定律可知：

2 齒側(cè)間隙測(cè)量

側(cè)隙是齒輪傳動(dòng)的一個(gè)重要參數(shù)，側(cè)隙在齒輪嚙合中受到負(fù)載、溫度變化而變化。所以相嚙合齒輪必定要有側(cè)隙。齒側(cè)間隙可分為圓周側(cè)隙、徑向側(cè)隙、法向側(cè)隙。本文中提到的側(cè)隙為法向側(cè)隙。法向側(cè)隙的定義是當(dāng)兩個(gè)齒輪工作面相接觸時(shí)其非工作齒面的最短距離?？捎脡恒U絲法和塞尺測(cè)量。（圖3）側(cè)隙的計(jì)算，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可知：

3 齒側(cè)間隙優(yōu)化調(diào)整

依據(jù)裝配技術(shù)要求，偏心套初始位置放置在0度=180度此時(shí)中心距為最大值齒齒間隙最大值。用塞尺測(cè)量記錄數(shù)據(jù)。按技術(shù)要求將操作側(cè)與傳動(dòng)側(cè)偏心套同步同方向旋轉(zhuǎn)15度，用塞尺測(cè)量記錄數(shù)據(jù)。但在實(shí)際調(diào)整過(guò)程中由于下轉(zhuǎn)鼓軸重量近50噸，摩擦力過(guò)大無(wú)法直接轉(zhuǎn)動(dòng)偏心套。必須將下轉(zhuǎn)鼓軸拆下，用工裝將偏心套固定用行車(chē)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)架來(lái)達(dá)到調(diào)整目的。然后將下轉(zhuǎn)鼓軸重新裝回固定。用塞尺檢測(cè)側(cè)隙的變化量。反復(fù)重復(fù)以上工作直至齒側(cè)間隙滿足圖紙要求。采用此調(diào)整方法不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且每一次轉(zhuǎn)動(dòng)偏心套，齒側(cè)間隙的變化是不可控的。

根據(jù)齒側(cè)間隙調(diào)整的實(shí)際情況制訂優(yōu)化方案：

（1）計(jì)算出偏心套在齒輪副正確嚙合時(shí)理論所處角度。將機(jī)架上下孔中心數(shù)據(jù)13500.045與齒輪副中心距13500.062分別代入公式（2）算得偏心套轉(zhuǎn)動(dòng)角度為89.5°95.8°84.3°91°即偏心套理論調(diào)整范圍在84.3°～95.8°之間。

（2）在兩機(jī)架外側(cè)面劃輔助角度刻線，偏心套初始位放在80°，塞尺測(cè)量齒側(cè)間隙記錄數(shù)據(jù)。

（3）如需調(diào)整將要調(diào)整的齒側(cè)間隙數(shù)值代入公式（4）計(jì)算出中心距的相應(yīng)變量，然后再將數(shù)據(jù)代入公式（2）計(jì)算出偏心套所需轉(zhuǎn)動(dòng)角度。

（4）復(fù)測(cè)齒側(cè)間隙，如不合格重復(fù)上述工作直到滿足要求。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)計(jì)算調(diào)整齒側(cè)間隙的方法，不僅減少偏心套調(diào)整次數(shù)，也對(duì)齒側(cè)間隙有了數(shù)字控制。降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工作效率。