一．客户情况描述

某冶金工程设计院为客户设计新的炼钢项目方案，需要转炉倾动减速机轴承选型。

1.转炉倾动器减速机轴承使用工况：

轴承工作温度低于40°C；

稀油润滑（齿轮箱油）；

左侧定位轴承承受58吨径向力，30吨轴向力；

右侧自由端轴承承受13吨径向力；

转速n=1.22r/min。

2.初始减速机设计方案如下图，拟设计轴承空间尺寸为，

轴承内径≥1000mm

轴承外径≤1450mm

定位轴承宽度为300mm，自由端轴承宽度为175mm

轴承理论使用寿命为10~15年。

3.设计院委托我司协助进行转炉倾动减速机轴承选型，依据减速机轴承配置及工况说明示意图，轴承类型配置及选型优先次序依次为：双列圆锥/单列圆柱；双列角接触/深沟球；双列调心球/深沟球配置。并验证减速机新轴承解决方案。

二．参照客户轴承使用工况及配置等要求，进行轴承选型

1.轴承使用工况确认（用户提供技术数据）

轴承外形尺寸要求：轴承内径≥1000mm；轴承外径≤1450mm；固定端轴承

宽度为 300mm、自由端轴承宽度 175mm。

固定端轴承承受的负荷：径向负荷,Fr1=58T=580KN；

轴向负荷，Fa=30T=300KN。

自由端轴承承受的负荷：径向负荷，Fr2=13T=130KN。 

轴承转速：1.22r/min 。

工作温度：40℃以下。

轴承寿命要求：10~15 年=87600~131400(小时)。

2.轴承初期选型

在轴承选型时，通常首先会考虑轴系内的轴承配置、安装、拆卸的难易程度，轴承的占用空间、尺寸，市场价值性能等因素，选择合适的轴承结构。

其次，再比较各类轴承的机械设计寿命和不同的耐久程度，选择轴承尺寸。

在轴承选型时，不但要考虑轴承的疲劳寿命，还有选择合适的润滑方式，注意轴承的润滑脂老化所带来的磨损、噪声的影响。

再者，还要依据轴承的使用工况，对轴承的精度、材质、游隙、结构、润滑脂等提出设计要求。

根据设计院给出的轴承配置图及轴承选型优先次序，参考同类设备轴承配置及优化轴承承载能力、安装、拆卸、使用性能等轴承选型方案，提出初始的轴承选型配置为双列圆锥滚子轴承和单列圆柱滚子轴承。

根据设计院提出的减速机轴承空间尺寸，选择合适的轴承，参照轴承尺寸系列中的直径系列和宽度系列标准，首先选择φ1030内径尺寸和φ1310外径尺寸 ，再次确定300mm和175mm宽度尺寸。

3.轴承设计及主要设计参数

根据选择的轴承尺寸，确定轴承基本型号

双列圆锥滚子轴承3506/1030 （d*D*C*T）：φ1030*φ1310*220*300

单列圆柱滚子轴承NU6/1030M（d*D*B）：φ1030*φ1310*175

3506/1030主要设计参数：

额定动负荷 Cr:8000KN

额定静负荷 Cor:24800KN

负荷系数 e=0.43

单列圆柱滚子轴承 NU6/1030M 主要设计参数：

额定动负荷 Cr:5700KN

额定静负荷 Cor:14300KN

4.当量负荷计算

双列圆锥滚子轴承 3506/1030

因 Fa/Fr1=300/580=0.52＞0.43(e)

所以当量系数：X=0.67，Y=2.34

当量负荷 P1=0.67*580+2.34*300=1091KN

单列圆柱滚子轴承 NU6/1030M

当量负荷：P2=Fr2=130KN

5.轴承额定动负荷验算

依据用户对轴承的寿命要求和使用工况对轴承额定动负荷进行验算（轴承寿命按 15 年来验算轴承的额定动负荷 Cr）

双列圆锥滚子轴承额定动负荷验算：

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

比较3506/1030 额定动负荷：Cr=8000KN>2150KN

单列圆柱滚子轴承额定动负荷验算：

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

比较NU6/1030M 额定动负荷：Cr=5700KN>256KN

结论：经验算选择的两种轴承疲劳寿命满足用户要求。

6.轴承额定静负荷验算

因轴承转速为 1.22rpm，为低速转动，此时轴承的主要破坏形式不再是疲劳

破坏，而是滚动体和滚道接触处产生的塑性变形，且静载荷过大时会在滚道表

面形成凹坑，因此需对轴承进行额定静负荷验算。

轴承当量静负荷按当量动负荷计算，即

Po1=1091KN

Po2=130KN

轴承静负荷系数 fs

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

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

滚子轴承静负荷安全系数为:fs=2

结论：经验算选择的两种轴承额定静负荷满足用户要求。

7.轴承游隙选择

依据转炉倾动器减速机轴承使用工况，轴承工作温度低于40°C，选择C0基本组游隙。

三．转炉倾动器减速机轴承技术解决方案

1.轴承型号：

双列圆锥滚子轴承3506/1030（φ1030*φ1310*220*300 ）

额定动负荷 Cr:8000KN ；额定静负荷 Cor:24800KN

单列圆柱滚子轴承NU6/1030M（φ1030*φ1310*175 ）

额定动负荷 Cr:5700KN ；额定静负荷 Cor:14300KN

2.图纸会签及技术解决方案共享

沟通和讨论，与设计院共享了轴承***终选型及技术解决方案，满足了转炉倾动器减速机轴承设计要求，设计院按照轴承图纸和尺寸完善了减速机内部结构设计。