一．客戶情況描述

某冶金工程設(shè)計院為客戶設(shè)計新的煉鋼項目方案，需要轉(zhuǎn)爐傾動減速機軸承選型。

1.轉(zhuǎn)爐傾動器減速機軸承使用工況：

軸承工作溫度低于40°C；

稀油潤滑（齒輪箱油）；

左側(cè)定位軸承承受58噸徑向力，30噸軸向力；

右側(cè)自由端軸承承受13噸徑向力；

轉(zhuǎn)速n=1.22r/min。

2.初始減速機設(shè)計方案如下圖，擬設(shè)計軸承空間尺寸為，

軸承內(nèi)徑≥1000mm

軸承外徑≤1450mm

定位軸承寬度為300mm，自由端軸承寬度為175mm

軸承理論使用壽命為10~15年。

3.設(shè)計院委托我司協(xié)助進行轉(zhuǎn)爐傾動減速機軸承選型，依據(jù)減速機軸承配置及工況說明示意圖，軸承類型配置及選型優(yōu)先次序依次為：雙列圓錐/單列圓柱；雙列角接觸/深溝球；雙列調(diào)心球/深溝球配置。并驗證減速機新軸承解決方案。

二．參照客戶軸承使用工況及配置等要求，進行軸承選型

1.軸承使用工況確認（用戶提供技術(shù)數(shù)據(jù)）

軸承外形尺寸要求：軸承內(nèi)徑≥1000mm；軸承外徑≤1450mm；固定端軸承

寬度為 300mm、自由端軸承寬度 175mm。

固定端軸承承受的負荷：徑向負荷,Fr1=58T=580KN；

軸向負荷，F(xiàn)a=30T=300KN。

自由端軸承承受的負荷：徑向負荷，F(xiàn)r2=13T=130KN。 

軸承轉(zhuǎn)速：1.22r/min 。

工作溫度：40℃以下。

軸承壽命要求：10~15 年=87600~131400(小時)。

2.軸承初期選型

在軸承選型時，通常首先會考慮軸系內(nèi)的軸承配置、安裝、拆卸的難易程度，軸承的占用空間、尺寸，市場價值性能等因素，選擇合適的軸承結(jié)構(gòu)。

其次，再比較各類軸承的機械設(shè)計壽命和不同的耐久程度，選擇軸承尺寸。

在軸承選型時，不但要考慮軸承的疲勞壽命，還有選擇合適的潤滑方式，注意軸承的潤滑脂老化所帶來的磨損、噪聲的影響。

再者，還要依據(jù)軸承的使用工況，對軸承的精度、材質(zhì)、游隙、結(jié)構(gòu)、潤滑脂等提出設(shè)計要求。

根據(jù)設(shè)計院給出的軸承配置圖及軸承選型優(yōu)先次序，參考同類設(shè)備軸承配置及優(yōu)化軸承承載能力、安裝、拆卸、使用性能等軸承選型方案，提出初始的軸承選型配置為雙列圓錐滾子軸承和單列圓柱滾子軸承。

根據(jù)設(shè)計院提出的減速機軸承空間尺寸，選擇合適的軸承，參照軸承尺寸系列中的直徑系列和寬度系列標準，首先選擇φ1030內(nèi)徑尺寸和φ1310外徑尺寸 ，再次確定300mm和175mm寬度尺寸。

3.軸承設(shè)計及主要設(shè)計參數(shù)

根據(jù)選擇的軸承尺寸，確定軸承基本型號

雙列圓錐滾子軸承3506/1030 （d*D*C*T）：φ1030*φ1310*220*300

單列圓柱滾子軸承NU6/1030M（d*D*B）：φ1030*φ1310*175

3506/1030主要設(shè)計參數(shù)：

額定動負荷 Cr:8000KN

額定靜負荷 Cor:24800KN

負荷系數(shù) e=0.43

單列圓柱滾子軸承 NU6/1030M 主要設(shè)計參數(shù)：

額定動負荷 Cr:5700KN

額定靜負荷 Cor:14300KN

4.當量負荷計算

雙列圓錐滾子軸承 3506/1030

因 Fa/Fr1=300/580=0.52＞0.43(e)

所以當量系數(shù)：X=0.67，Y=2.34

當量負荷 P1=0.67*580+2.34*300=1091KN

單列圓柱滾子軸承 NU6/1030M

當量負荷：P2=Fr2=130KN

5.軸承額定動負荷驗算

依據(jù)用戶對軸承的壽命要求和使用工況對軸承額定動負荷進行驗算（軸承壽命按 15 年來驗算軸承的額定動負荷 Cr）

雙列圓錐滾子軸承額定動負荷驗算：

Cr≥（L 10*60*n/106 ）0.3*P=（131400*60*1.22/106 ）0.3*1091=2150KN

比較3506/1030 額定動負荷：Cr=8000KN>2150KN

單列圓柱滾子軸承額定動負荷驗算：

Cr≥（L 10*60*n/106 ）0.3*P=（131400*60*1.22/106 ）0.3*130=256KN

比較NU6/1030M 額定動負荷：Cr=5700KN>256KN

結(jié)論：經(jīng)驗算選擇的兩種軸承疲勞壽命滿足用戶要求。

6.軸承額定靜負荷驗算

因軸承轉(zhuǎn)速為 1.22rpm，為低速轉(zhuǎn)動，此時軸承的主要破壞形式不再是疲勞

破壞，而是滾動體和滾道接觸處產(chǎn)生的塑性變形，且靜載荷過大時會在滾道表

面形成凹坑，因此需對軸承進行額定靜負荷驗算。

軸承當量靜負荷按當量動負荷計算，即

Po1=1091KN

Po2=130KN

軸承靜負荷系數(shù) fs

3506/1030 fs=Cor/Po=24800/1091=22.7>2

NU6/1030M fs=Cor/Po=14300/130=110>2

滾子軸承靜負荷安全系數(shù)為:fs=2

結(jié)論：經(jīng)驗算選擇的兩種軸承額定靜負荷滿足用戶要求。

7.軸承游隙選擇

依據(jù)轉(zhuǎn)爐傾動器減速機軸承使用工況，軸承工作溫度低于40°C，選擇C0基本組游隙。

三．轉(zhuǎn)爐傾動器減速機軸承技術(shù)解決方案

1.軸承型號：

雙列圓錐滾子軸承3506/1030（φ1030*φ1310*220*300 ）

額定動負荷 Cr:8000KN ；額定靜負荷 Cor:24800KN

單列圓柱滾子軸承NU6/1030M（φ1030*φ1310*175 ）

額定動負荷 Cr:5700KN ；額定靜負荷 Cor:14300KN

2.圖紙會簽及技術(shù)解決方案共享

溝通和討論，與設(shè)計院共享了軸承***終選型及技術(shù)解決方案，滿足了轉(zhuǎn)爐傾動器減速機軸承設(shè)計要求，設(shè)計院按照軸承圖紙和尺寸完善了減速機內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計。