湖北大齿圈的接头改进设计

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       1、问题的提出

       球棒磨机湖北大齿圈为两半对开齿圈，组成整体后用螺栓固定在排矿端法兰上。长筒型球磨机的湖北大齿圈由于尺寸比较大，外径为∮5500mm，由于制造困难，一般做成两半，在组装球磨机筒体组立件时，用M64螺丝连接紧固，使两半齿圈组成一个整齿圈。

       半齿轮；但在磨机运转过程中，经常出现大齿圈在接头处的一个齿牙从齿根处沿全长断裂，磨机运行响声异常，振动严重，被迫更换大齿圈，近年已报废2个大齿圈，损失60万元以上。

       2、分析问题

       经过仔细分析断裂部位，发现在大齿圈接头处存在一个退刀凹槽，使接头处的齿牙根部强度明显减弱，以致造成大齿牙齐根断裂。

       半齿轮组对为一个齿轮 此处强度计算如下： 齿根处横截面为矩形，厚度为100mm, 抗弯截面模量W=b.h2/6=800×1002/6=1.33m3 扭矩即为弯矩M=T=9550×P/n=9550×1250KW/16.7r/min=714.82kn.m， 产生的弯曲拉应力σ=M/W=714.82/1.33=537.45kn/m2；

       大齿圈接头形式为斜止口对接，为了加工斜止口方便，设计出了退刀凹槽，没想到却造成了大齿圈的齿牙齐根断裂报废。

       3、改进设计

       整齿轮；为了增加大齿圈根部强度，需将大齿圈根部退刀槽去掉，经与其它球棒磨机大齿圈接头形式比较，仍然可以采用銑削加工。将大齿圈根部退刀槽去掉后强度计算如下; 齿根处横截面为矩形，但厚度增加到150mm 抗弯截面模量W=b.h2/6=800×1502/6=2m3 扭矩即为弯矩M= T=9550×P/n=9550×1250KW/16.7r/min=714.82kn.m， 产生的弯曲拉应力σ=M/W=714.82/2=357.41kn/m2 产生的弯曲拉应力减小。

       使抗弯强度增加，可有效避免大齿圈的齿牙齐根断裂报废。 

       4、效益评价

       经过改进后，有效大齿圈的齿牙齐根断裂报废，避免了较大的经济损失。同时也减少加工退刀槽的工序。

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