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本专利针对轧钢机传导齿轮座在低速重载工况下因冲击负荷导致的齿面磨损、轴瓦失效问题，创新性地采用中间带空刀槽的双圆弧齿形人字齿轮，配合软齿面（HB＜350）和轴瓦剖分面倾斜安装（20-30°）及双向供油设计，明显提升接触强度与传动效率，延长使用寿命。
图1。传导齿轮座由人字齿轮1、滑动轴承(轴瓦)2和箱体3构成。人字齿轮采用中间不开槽的渐开线人字齿，传导齿轮座的滑动轴承采用对开式轴瓦。轴瓦的安装方法有剖分面竖直放置和水平放置两种。
由于轧钢机工作时属于低速重载运转，生产中常常会出现轧黑钢、黑芯钢断轧辊等过负荷现象，尤其是在轧辊咬入轧件瞬间，传导齿轮座的齿轮因受到大的冲击力而产生扭转振动，造成非常大的尖峰扭矩，使传导齿轮产生很高的接触应力和弯曲应力，其结果是传导齿轮的齿面和滑动轴瓦很快就严重破坏失效。
本发明的目的是研制一种在低速重载、冲击负荷大的条件下，具有力的传递效率高、接触强度大、抗点蚀能力强、耐磨性能好的传导齿轮，其齿面和轴瓦能不致因受到大的冲击，过负荷而导致失效和破坏。
本发明研制的轧钢机传导齿轮座，其齿轮为中间有空刀槽(A)的双园弧齿形的人字齿轮(
图1)，为便于制造加工和跑合，采用较软齿面，HB＜350。在轴瓦的安装上，使轴瓦剖分面与水平面成20～30°的夹角。轴瓦供油方式选用两侧双向供油，将油供到油囊区，以保证有足够的油量，见图2。
由于双园弧齿轮传动在同一轮齿上有两条啮合线，在啮合过程中能轻松实现多点接触和多对啮合。重合度大；在力的传递过程中同时存在凸齿带动凹齿和凹齿带动凸齿，一对齿面同时有两点接触，故每个接触点所分担的载荷在理论上将只有一半，弯曲强度也能超过渐开线齿轮。此外，由于双园弧齿轮啮合时两齿面之间沿螺旋接触线相对运动是纯滚动，而且速度高，这样就能在齿面之间形成较厚油膜，其厚度比渐开线倍，加之园弧齿轮诱导曲率半径比渐开线倍，因此双园弧传导齿轮传导效率高，节电省能，减少噪音，它的齿面接触强度是渐开线倍。
本发明传导齿轮座的双园弧齿轮，采用较软齿面，可得到高的抗接触强度，抗点蚀能力也可明显提高，能避免发生齿面胶合和齿面磨损现象。此外，较软齿面加工方便，即使制造精度稍低，经跑合也能够达到需要的承载能力。
本发明传导齿轮座的对开式轴瓦，由于根据受力状况而使其剖分面与水平面成一定的夹角，并且采取两侧双向供油，从而显著提升了轴瓦的承载能力。
图1为带飞轮的三辊非可逆三架横列式轧钢机主机系列示意图，轧辊公称直径为650mm。该主机系列由电动机、飞轮、主减速机、传导齿轮座、轧钢机(三架)组成。传导齿轮座主要由人字齿轮1、滑动轴承(轴瓦)2和箱体3组成。传导齿轮座的人字齿轮1采用分阶式双园弧齿形，中间有空刀槽A。
图2为滑动轴承(轴瓦)受力、安装、供油示意图，图中α为轴瓦安装角，β为双园弧齿压力角，供油方式选用两侧双向供油(箭头所示方向)，影阴区为工作时轴瓦最大受力区，F为轴瓦受力合力，A为人字齿空刀槽。
本发明用在带飞轮的650×3轧钢机主传动系统上，经实际一年多的工业性试验证明，该传导齿轮座工作平稳，齿面接触区域愈用愈理想，且刀痕清晰可见，齿面光滑发亮，齿根无裂纹。轧钢机主传动系统工作时，噪音明显减小，咬钢瞬间对轴瓦经向冲击亦明显减小。传动效率比渐开线万度。
本发明应用一年多来，已轧制滚珠、不锈、弹簧、高工、模具等合金钢和碳素钢二十多万吨，虽然生产中曾多次出现卡钢、断辊、轧黑钢等严重冲击过负荷现象，但传导齿轮齿面至今仍完好无损，轴瓦亦无需更换。预计轴瓦常规使用的寿命可达2年以上，齿轮常规使用的寿命可提高5倍。
权利要求1.一种由人字齿轮、滑动轴承(轴瓦)和箱体组成的轧钢机主传动系统的传导齿轮座。其特征是人字齿轮的齿形为中间有空刀槽的双园弧齿形，滑轴承轴瓦剖分面与水平面成20～30°的夹角。
2.根据权利要求1所述的轧钢机主传动系统的传导齿轮座，其特征是双园弧人字齿轮的齿面布氏硬度小于350。
3.根据权利要求1所述的轧钢机主传动系统的传导齿轮座，其特征是轴瓦采取两侧双向供油。
专利摘要两辊或三辊轧钢机电动主传动系统的传导齿轮采用中间有空刀槽的较软齿面(HB＜350)的双图弧人字齿轮取代目前的渐开线人字齿轮，传动效率提高7～8％，齿面接触强度为原来的1.5～2.5倍，齿轮常规使用的寿命可提高5倍以上。其轴瓦采取剖分面与水平成一定夹角安装，并采用两侧双向供油，轴瓦常规使用的寿命可提高一倍以上。
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