Page 128 - 《橡塑技术与装备》2026年4期

橡塑技术与装备
HINA R&P TECHNOLOGY AND EQUIPMENT

图 11 不同花键方案齿轮动载荷频域图

约 4.34%，低速挡工况下则降低约 7.34%。 [3] 张坤，康少博，徐文博，等 . 双螺杆挤出机关键技术研究与分
析 [J]. 内燃机与配件，2019,(14):160-162.
(2) 齿 顶 定 位 花 键 相 比 于 齿 侧 定 位 花 键 更 有 利
[4] 毕超，何智聪，嵇耀，等 . 大型双螺杆挤压造粒机组齿轮
于抑制传动系统振动，齿侧定位侧隙调整范围有限，
箱 轴 系 分 析 及 齿 轮 箱 相 关 核 心 技 术 [J]. 橡 塑 技 术 与 装 备，
减少侧隙的效果不明显，花键轮振动速度降低约 3.1 2025,41(02):23-40.
[5] 刘梦华 . 浅析大型混炼挤压造粒机组研制中的重大基础问题
mm/s; 齿顶定位提供了更好的径向定位精度，花键轮
[J]. 橡塑技术与装备，2015,41(02):23-40.
振动速度降低约 8.6 mm/s。 [6] 刘更，刘岚，王晋鹏，等 . 齿轮传动装置低噪声设计理论和方
法 [M]. 北京 : 科学出版社，2021.
参考文献 ： [7] SKF Group.SKF 滚动轴承手册 [M].2019.
[1] （美）詹姆斯 L. 怀特 (James L.White)，（韩）金永奎 (Eung [8] DIN 3967: Toleranzen für Stirnradverzahnungen (Tolerances
K.Kim) 著，任冬云译 . 双螺杆挤出 — 技术与原理 [M]. 北京： for cylindrical gear teeth)[S]. Berlin: Deutsches Institut für
化学工业出版社，2013. Normung, 1978.
[2] 王浩存 . 国内聚烯烃装置常见挤出机主减速箱原理与故障 [J]. [9] 叶志旋 . 复杂不对中状态下多浮动花键 - 转子系统动力学特
石油和化工设备，2016,19(12):82-85. 性研究 [D]. 大连理工大学，2024.

Research on bearing selection and spline fit design method
for fork shifting mechanism of large granulation gearbox
based on multibody dynamics

1
Chen Jin , Li Mingyang 2
(1. Sinopec Shanghai Petrochemical Co. LTD., Shanghai 200540, China;
2.Nanjing High Precision Gear (NGC) Co. LTD., Nanjing 211103, Jiangsu, China)
Abstract: Addressing the issue of excessive vibration in the fork shifting mechanism of the large granulation
gearbox, this paper focuses on the gearbox currently under development at Shanghai Petrochemical.
Analysis and optimization design have been conducted from two aspects: bearing configuration and spline
side clearance. A multi-body dynamics analysis model of the transmission system has been established,
considering factors such as bearing stiffness, spline side clearance, and misalignment. Through model analysis,
this paper compares the dynamic responses of the transmission system when using tapered roller bearings
and deep groove ball bearings as the support for the shifting gear. It also investigates the effects of tooth
tip locating splines and tooth side locating splines on the misalignment of the fork shifting system. Based on
this analysis, the impact of the two spline mating methods on the system's dynamic response is compared.
The results indicate that tapered roller bearings exhibit higher anti-overturning capabilities, and tooth tip

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