本发明涉及一种轧机主传动齿轮箱，包括箱体、减速齿轮传动机构和长短输出齿轮轴，它们的输出端均为空心轴，空心轴上设有外花键；减速齿轮传动机构包括两条减速齿轮传递支路，每个减速齿轮传递支路至少包含两级减速齿轮；两条减速齿轮传递支路的起始端均与输入齿轮轴啮合，终端均与长输出齿轮轴中的输出大齿轮啮合，形成一个闭合的齿轮传递系统；长输出齿轮轴与短输出齿轮轴1:1啮合后输出；在闭合的齿轮传递系统中，一条减速齿轮传递支路中的一个减速大齿轮通过胀紧固定装置固定在对应的齿轮轴上，其他减速大齿轮均通过键固定安装在对应的齿轮轴上；所述的输入齿轮轴与长输出齿轮轴的轴线在同一垂直面上。