齒輪傳動裝置是球磨機的關鍵部件，而齒輪軸轂連接配置方法是關系到球磨機運轉是否正常的一個重要因素。球磨機在工作時，主電動機傳動能矩帶動傳動裝置的軸旋轉，通過小齒輪輪轂與軸的連接裝置，將力矩傳遞給小齒輪，并通過大小齒輪的相互嚙合，將傳動能矩傳遞給球磨機筒體，實現球磨機的正常運轉。

為提高球磨機運轉的平穩性及承載力，球磨機大小齒輪的安裝采用斜齒結構，因此在球磨機的軸轂連接處存在軸向力與徑向力；由于大小齒輪之間采用潤滑油作潤滑劑，在球磨機運轉過程中潤滑油容易飛濺進入小齒輪的軸轂連接處，造成此處摩擦力較小。在以上雙重因素影響下，不合理的軸轂連接方式可能產生軸向竄動、徑向打滑，嚴重時甚至造成齒輪折齒和斷齒現象，影響球磨機運轉的可靠性；因此，有必要對球磨機軸轂連接方式進行探討。

1、平鍵連接方法

平鍵連接方法靠鍵與鍵槽側面的擠壓來傳遞轉矩。其優點是結構簡單，對中性好，裝拆、維護方便。但該方法也有其局限性。目前球磨機齒輪多為斜齒結構，在嚙合過程中會產生軸向力，僅采用平鍵連接，不能承受斜齒嚙合過程的軸向力，軸轂之間有可能產生軸向竄動，導致連接不可靠。

2、楔鍵連接方法

楔鍵連接方法靠楔鍵的楔緊作用傳遞扭矩。該方法結構簡單，承載能力高，能承受沖擊載荷，對軸的強度削弱小；但裝配困難，對配合尺寸精度要求較高。由于拆開過盈連接需要很大的外力，往往要損壞零件的配合表面，所以一般過盈連接屬于不可拆連接。另外，該方式可能出現以下隱患：

（1）導致小齒輪變形，圓度難以保證，從而造成軸和輪轂配合產生偏心和偏斜，無法保證精確的傳動比，影響大小齒輪嚙合的平穩性與可靠性。

（2）在嚙合過程中小齒輪磨損快，需要停機檢修和更換小齒輪嚙合面，靠楔鍵的楔緊作用拆卸換面困難。

（3）拆除時會將軸表面或孔表面劃傷，導致維修和更換量都相當大，直接影響生產效率。

3、脹套連接法

脹套連接法是通過擰緊高強度螺栓使包容面間產生壓力和磨擦力來實現負載傳送的一種無鍵連接方法。

脹套連接的優點是對中性好、定位精度高、應力集中小、便于制造與裝配。但在球磨機實際工作過程中，該連接方法可能存在以下缺點：

（1）一旦超過轉矩，小齒輪相對于軸有可能產生微小轉動，難以保證精確的傳動比及齒輪嚙合的可靠性。

（2）軸轂連接處于充有潤滑油的密封環境中，該處摩擦因數低，長期使用容易松動，極易造成小齒輪軸轂間徑向打滑及軸向竄動。

（3）小齒輪軸轂間徑向打滑，大小齒輪相嚙合的齒面發生相對滑動，打滑瞬間局部應力增大，極易造成輪齒折斷導致報廢，造成巨大的經濟損失。

（4）脹套連接屬于內部的靜摩擦連接，出現問題時不易及時檢測。

當一個脹套滿足不了載荷要求，可用多個載荷串聯使用，但是單個脹套傳遞載荷的能力將隨著脹套數目的增加而降低，且受結構尺寸的限制不易過多。

從國內球磨機的實際使用情況來看，上述幾種連接方式在1250kW功率以下使用沒有出現問題，但隨著磨機功率的增加，轉矩增大，隱患有所增加。據生產現場反饋，在1400kW功率以上的球磨機中出現過打滑和竄動現象；因此，對于功率較大的球磨機，建議采用以下新型連接方式。

4、復合連接方式

將平鍵裝配在球磨機軸與斜齒輪輪轂之間，擰緊裝配在軸與斜齒輪輪轂間隙處的彈性環上拉緊螺栓，通過所產生的摩擦壓力，實現軸與斜齒輪輪轂的連接。

一方面通過平鍵與鍵槽的配合實現軸與斜齒輪的定位連接，保證軸與斜齒輪定心性及配合精度，該機械式連接消除了球磨機軸轂之間打滑隱患，提高了可靠性；另一方面通過擰緊軸與斜齒輪輪轂間隙處彈性環上的拉緊螺栓所產生的摩擦壓力，來實現軸與斜齒輪輪轂的連接。隨著軸向拉緊力的增大，徑向產生的靜摩擦力不僅能夠傳遞轉矩，而且能夠承受斜齒輪對軸的軸向力，防止軸的軸向竄動，進一步保證球磨機軸轂連接的可靠性。因此，該連接方式對大中型磨機而言，有效解決了軸與輪轂連接處徑向打滑、軸向竄動、軸和輪轂配合偏心及偏斜問題，間接保護了齒輪，消除了折齒安全隱患，降低了噪聲，延長了設備的使用壽命，節省了維修和更換成本，性價比較高。

5、其他方式

除了以上連接方式，還有將小齒輪與軸做成整體的方式，這樣就可以完全消除輪轂之間竄動打滑等安全隱患。然而，整體鍛造小齒輪軸從選材上來說，其成本遠遠高于上述其他連接方式；從維修成本上來說，小齒輪一旦磨損，就需要整體更換齒輪軸，更換成本大大提高。但如果大小齒輪速比較大且無法調整，建議采用整體式齒輪軸結構。

不同連接方式的特點和適用范圍對比如下表所列。

6、結論

（1）對于小型磨機，采用脹套連接方式可滿足設備需求；對于大中型磨機，僅采用脹套連接可能發生打滑現象，從而造成停機等安全隱患。

（2）對于大中型磨機，采用彈性環與鍵的新型復合連接方式，可大大提高運行可靠性，降低維修和更換成本。

（3）整體式小齒輪軸結構，從材料、維修成本等方面考慮，建議在大小齒輪速比較大，且無法調整的情況下采用。