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摘要：本文简单介绍了齿轮传动常见问题，并由此引出对矿用磨机齿轮副安装调整的详细介绍。可供业内相关人士参考，以便延长齿轮副的使用寿命，改善矿用磨机的性能。
关键词：矿用磨机；齿轮副；传动；安装调整
矿用磨机广泛应用于各类金矿、铜矿、铁矿等矿山生产企业。常规矿用磨机的传动系统大都采用齿轮边缘传动方式，传动齿轮副的造价约占整台磨机造价的10%-15%，齿轮副的正确安装调整，对于齿轮的寿命和磨机的安全稳定运行至关重要。因此，做好齿轮副的安装调整，对于延长其使用寿命，确保设备的使用性能，降低检修和维护费用意义重大。
1 矿用磨机齿轮传动常见问题
由于前期安装调整不到位，后期设备运行过程中设备基础沉降，或是地脚螺栓松动导致大小齿轮的相对位置发生变化，经常会导致以下问题：
①大齿圈的径端跳超差，设备容易出现周期性振动，影响磨机的正常运行。
②大小齿轮侧隙和顶隙太过小，磨机易产生振动，不利于磨机的运行，影响齿轮的寿命；
③大小齿轮的侧隙和顶隙过大，导致接触面积过小，接触受力区域较小，容易引起齿轮接触部分过早磨损出台阶，甚至断齿；
④大小齿轮平行度超差，导致齿轮两端受力不均匀出现偏载，齿轮两端温差大，受力较大端加速磨损，极易导致受力较大端出现局部断齿。
因此齿轮副的正确安装调整，对齿轮的寿命和矿用磨机的运行至关重要。
2 安装调整齿轮副的方法
2.1 安装调整大齿圈保证径端跳
通常为了运输方便，大型矿用磨机齿圈通常分为2瓣或是4瓣，在每个结合面相同位置均打有配对标记，安装期间必须密切注意这些装配标记，以保证正确安装。
在安装之前，所有齿面和安装表面必须彻底清洗，尤其是齿轮剖分面、齿轮与筒体结合面，处理所有的毛刺和磕碰伤，以免影响大齿圈的安装精度（径端跳）。
两瓣大齿圈安装把合好后，拧上全部大齿圈和筒体、端盖的连接螺栓，利用大齿圈上径向调整螺栓（图1）调整大齿圈。通常要求，大齿圈径向跳动不超过0.8mm，轴向摆动不超过0.8mm，按等分12、24或36个测点进行检测，两个测点间的允许误差通常要求不超过0.27mm，且任意相对的位置径跳值相差不能太大，避免产生大齿圈与筒体不同心。
大齿圈径端跳测量、找正方法：
将大齿圈的轮齿等分12、24或36个点进行标记，用百分表在校准区域打表找正径向跳动，校准区域通常在大齿圈外径两侧30mm处测量（见图2中A和B）。固定百分表的钢支架要有足够的刚性，通常建议固定在基础上，避免传动期间振动对测量精度产生影响。将百分表放在大齿圈上标记1相对应的齿顶圆的位置上，使百分表针垂直于齿顶，并将百分表调到零位。用尽量小的力将百分表针向后拉起，使之稍稍离开齿顶。慢慢旋转大齿圈，在每个位置记下读数，并填入安装数据表，旋转一周后，回到位置1百分表的指针应回零，误差不得超过0.08mm，否则可能百分表已活动，应按以上程序重新检查。如果径向跳动超差，靠松动法兰螺栓，用径向调整螺栓调整大齿圈的中心。因为跳动量可能在预紧力矩逐渐增加的过程中发生变化，所以径向跳动的值应尽可能调整在最大允许值的50%，以便最终检查不超差。
大齿圈径向跳动满足要求后，将所有螺栓拧紧到50%的预紧力矩。按照图2所示放置百分表"A"、"B"、"C"、“D”和“E”，注意”百分表“C的指针必须和百分表“D”和“E”的指针方向相同，测量过程中：大齿圈端跳值=C-（D+E）/2，可消除筒体轴向窜动对大齿圈端跳测量值的影响。通过A和B表的测量值校核大齿圈的径跳。通常大齿圈的端跳是靠大齿圈和与其把和的筒体或是端盖法兰端面加工精度保证，如果大齿圈无运输和存放变形，且按照安装要求去除毛刺等，即可保证大齿圈的端跳。如果总的端跳或测点间端跳值超过允许值，可在齿轮和安装法兰间通过增加垫片的方式尽量将端跳值调到最小。
2.2 调整大小齿轮的顶隙和侧隙
2.2.1 大小齿轮的顶隙：
通过塞塞尺或是压铅丝的方法可以测量大小齿轮啮合的顶隙，通常通过调整大小齿轮的顶隙，可保证大小齿轮中心线的平行，平行度误差（沿轴长方向）一般要求每米不大于0.15mm。
平行度误差=|左侧顶隙值-右侧顶隙值|÷测点间距离
大小齿轮的平行度通过轴承座下部的顶丝进行调节，建议调整前在轴承座外侧架上百分表，检测调整量，以便控制调整量，尽快调整满足平行度误差要求。
2.2.2 大小齿轮的侧隙
齿轮的侧隙应考虑两点：齿轮侧隙应包括齿轮本身要求的侧隙和齿轮副正常运行时由于温度升高而要求的侧隙。齿轮侧隙的测点应该在大齿圈正向跳动最大的地方。
通常磨机设计会给出大小齿轮的侧隙X范围值（A≦X≦B）。可采用如图3所示的方式，通过塞塞尺（或是压铅丝）对齿隙进行测量。在每一测点的啮合点检查轮齿的接触面和齿隙面。在啮合的小齿轮轮齿的齿向左侧可以测得接触面和齿隙面2个侧隙X1、X2，右侧可也以测得接触面和齿隙面2个侧隙X3、X4。
要求A≤X1+X2≤B，A≤X3+X4≤B，考虑热胀冷缩的影响，室温高时取小值，室温低时取大值，齿侧间隙的误差通常应控制在0.25mm范围内，且每次测量齿左右两端应一致，即尽量保证X1=X3、X2=X4，以免后期运行过程中出现受力不均衡。
通过轴承座下部顶丝调节轴承底座，使左右啮合误差尽量为零，即（X1+X2）-(X3+X4)=0。如在保证（X1+X2）-(X3+X4)=0的前提下，X1和X3、X2和X4相差较大，可通过在小齿轮轴承座下部增加垫片的方式进行调整。
通常筒体在负载情况下会产生变形，影响齿轮的啮合精度，所以必须在运行条件下对大小齿轮的侧隙重新校核，必要的时候进行调整，以达到最好的啮合效果。
2.3 大小齿轮的接触情况检验
大小齿轮顶隙和侧隙测量满足要求后，通常还需要对大小齿轮的接触情况进行检验。给小齿轮工作（抬升）面涂上一层薄薄的、光滑的红丹粉，保证整个齿廓在齿宽面上都有涂抹。通过慢驱盘动小齿轮带动大齿圈，检查齿轮齿面的接触情况。达到大小齿轮齿面接触率，通常要求沿齿高方向不少于50%，沿齿长方向不少于70%。如果达不到要求，须重新调整小齿轮，直到符合要求。
3 结束语
矿用磨机的正常运行，大小齿轮的寿命取决于最初大小齿轮的的安装和调整，当然后期运行期间齿轮的润滑和日常的维护也至关重要。此外，为避免后期运行过程中基础沉降、螺栓松动或是长期使用后齿轮表面的磨损等原因对大小齿轮的啮合精度的影响，设备检修期间建议对大小齿轮的啮合精度重新进行校核，必要的时候进行调整，以保证设备的性能和大小齿轮的使用寿命。
参考文献
[1]申永胜.机械原理教程（第2版）.北京：清华大学出版社，2005.
论文作者:冯亚波,张光霁
论文发表刊物:《防护工程》2017年第17期
论文发表时间:2017/11/29
标签：齿轮论文; 大小论文; 齿圈论文; 百分表论文; 螺栓论文; 测量论文; 误差论文; 《防护工程》2017年第17期论文;