鄂鋼寬厚板廠4300 mm粗軋機為4輥可逆軋機，主傳動系統包括主電機、中間軸、萬向節、傳動軸、接軸平衡裝置、接軸定位裝置及軋輥。實際生產中，主傳動系統的故障主要發生在萬向節部位，經常出現萬向節十字軸折斷、軸承座連接螺栓松動或拉斷、叉頭變形及斷裂等問題(國內其他中厚板軋機也經常發生同類故障)，萬向節使用壽命一般為4-8個月。

1  SWC 1040型萬向節型號及主要技術參數

    (I)性能參數。回轉直徑1040 mm，公稱轉矩8000 kN}m,疲勞轉矩4800 kN-m,大轉矩9600 kN-m，節點傾角0-8度  主傳動萬向軸參數。額定功率9000 k W (1拖1)，萬向軸轉速(55-120 )r/min,理論轉矩1563 kNw,軸線大折角4.3 度  軸承壽命大于10000 h

2十字軸式萬向聯軸器使用壽命分析

2.1有限元分析

    十字軸式萬向聯軸器的易損部件主要有叉頭、十字軸和軸承蓋等部位，相關的失效模式分析主要是對這3個部件進行有限元分析

    十字軸承載側與非承載側的應力呈近似對稱分布，其中承載側為拉應力，非承載側主要是壓應力十字軸的等效應力大值在軸頭承載側的2個過渡圓角處，并且存在較大的應力集中，此

處即為十字軸的危險斷面。實際生產中出現的十字軸斷裂也恰好在十字軸軸頭與軸肩的過渡處，與有限元分析的結果吻合。

    叉頭應力分布以軸線為中心，呈近似反對一稱狀態。叉頭虎口接觸圓弧處的等效應力高，叉頭的高應力主要分布在2個區域，一處是叉頭孔頭部里端，受壓應力作用，失效形式為磨損和形變;另一處叉頭根部的應力為3向拉應力，與叉頭體成45。角，由于應力集中，等效應力處于較 水平，此處為叉頭裂紋發生的常見區域，所以一般選擇與叉頭體成45。角的根部作受力危險截面進行強度校驗

2.2現有萬向節常用裝配結構形式存在的缺陷

    (1)H型結構缺陷①軸承滾珠直徑大，潤滑不充分，容易造成有些部位干磨，加快軸承和十字軸的磨損;②采用無內圈軸承，軸承或十字軸的磨損后修 復成本較高;③止推墊片不耐 沖 擊，受嚴重沖擊時發生塑性變形，失去止推作用。

    (2)CW型結構缺陷。①軸承外圈有固定軸承端蓋的螺釘孔，造成軸承外圈應力集中;②密封結構為單唇結構設計，密封不可 靠，容易造成潤滑脂泄漏，嚴重時造成軸承滾動體缺油加快磨損，即污染環境，又增加成本。③與十字軸根部接觸的軸承端設計不合理，應力容易集中，軸承在重載、受沖擊的工況下容易損壞