某20t多功能挖掘機(jī)回轉(zhuǎn)裝置設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)說(shuō)明書畢業(yè)論文文檔

需要全套設(shè)計(jì)聯(lián)系Q 97666224（說(shuō)明書CAD圖等）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 1.畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目： 某20t多功能挖掘機(jī)回轉(zhuǎn)裝置設(shè)計(jì) 2.題目背景和意義： 本題目來(lái)自工程實(shí)踐，具有很高的實(shí)用價(jià)值，涉及液壓方面的知識(shí)，學(xué)生通過本畢業(yè)設(shè)計(jì)，能夠?qū)⒋髮W(xué)中學(xué)到的機(jī)械、液壓方面的知識(shí)很好的用到實(shí)際工程中，培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行實(shí)際工程設(shè)計(jì)的能力。3.設(shè)計(jì)(論文)的主要內(nèi)容(理工科含技術(shù)指標(biāo))：本題目的主要內(nèi)容為多功能挖掘機(jī)的工作裝置設(shè)計(jì)，包括工作裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、驅(qū)動(dòng)液壓缸設(shè)計(jì)等。要求具有較強(qiáng)的三維和二維繪圖能力，已知挖掘機(jī)最大挖掘重量為20t，液壓系統(tǒng)工作壓力20Mpa。4.設(shè)計(jì)的基本要求及進(jìn)度安排(含起始時(shí)間、設(shè)計(jì)地點(diǎn))：開題報(bào)告完成時(shí)間 2018年12月25日前（完成內(nèi)容：論文綜述，方案確定，外文翻譯，畢業(yè)設(shè)計(jì)工作管理手冊(cè)及撰寫規(guī)范），中期報(bào)告完成時(shí)間2019年4月5日前（完成內(nèi)容：論文或設(shè)計(jì)內(nèi)容完成的基礎(chǔ)工作報(bào)告），論文答辯時(shí)間2019年5月25日前（完成內(nèi)容：按要求完成所有應(yīng)完成的工作），設(shè)計(jì)地點(diǎn)：學(xué)校 。5.畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的工作量要求：所寫論文除滿足學(xué)院論文的基本規(guī)定外，還需要達(dá)到以下要求：1、根據(jù)提技術(shù)要求設(shè)計(jì)工作裝置總圖 1張2、根據(jù)總圖繪出裝置的零件圖 1套3、驅(qū)動(dòng)液壓缸選型設(shè)計(jì) 1套4、畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 1份（2萬(wàn)字以上）5、繪圖量為 3張（折合成A0號(hào)圖紙計(jì)算）以上 實(shí)驗(yàn)（時(shí)數(shù)）或?qū)嵙?xí)（天數(shù)）： 圖紙（幅面和張數(shù)）： 繪圖量為3張（折合成A0號(hào)圖紙計(jì)算）以上 其他要求： 按照學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)度和質(zhì)量完成該畢業(yè)設(shè)計(jì)、完成三維建模并能作出爆炸圖和運(yùn)行原理動(dòng)態(tài)圖，最終形成二維工程圖。 需要全套設(shè)計(jì)聯(lián)系Q 97666224（說(shuō)明書CAD圖等）挖掘機(jī)回轉(zhuǎn)裝置設(shè)計(jì)摘要軸套式滾子回轉(zhuǎn)支承裝置是現(xiàn)在許多挖掘機(jī)所采用的一種裝置。向這一類的回轉(zhuǎn)裝置只能通過傳遞豎直方向的載荷作用力。然而它的水平先要通過中心的軸來(lái)對(duì)齊后然后傳遞則一定要通過防傾斜滾子來(lái)傳送。因?yàn)闈L子的形式是圓柱形的，所以它的內(nèi)端和外端所自旋轉(zhuǎn)的半徑也不相同，他們之間具有速度偏差。從而造成了滾道之間的一些相對(duì)滑動(dòng)，不但增添了很多旋轉(zhuǎn)阻力而且還磨損了裝置。它的維護(hù)很復(fù)雜。回轉(zhuǎn)式支承它普遍的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)更加緊密，不但轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)速度提高，而且安裝和后期的維護(hù)更較為簡(jiǎn)單。選擇組合受載荷力更大的大型支承軸承，不但可以承受非常大的橫向載荷力還有橫向與傾覆力。而且也不像普通的回轉(zhuǎn)支撐一樣無(wú)需用到中心軸的一種全新類型的回轉(zhuǎn)裝備。關(guān)鍵詞：回轉(zhuǎn)支承；載荷分析；齒輪傳動(dòng)；平衡分析；有限元法Structure Design and Analysis of Slewing Ring ExcavatorAbstract The slewing rings of roller clampped are adopted by the mechanical excavators.However,this structure can only transfer the vertical load and it need the central pivot or the rollers that avoid to overturn to transfer level load.The excavator aims at the centre by the aid of central pivot. The shape of the rollers is columned, so their slewing radius are different. The glide happens between the roller and the orbit. The glide accelerates the rollers abrasion and increases the running resistance. Along with the development of excavators productivity, the slewing ring bearing come into being. Thisstructure can support the excavators to work without the central pivot. This supporting is one kind of large-scale bearing being able to bear synthetical load .At the same time, it can bear bigger axial load , radial direction load and overturn force moment. It is like a special big roller bearing. Its structure becomes more compact and the assemblage and maintenance become easier. It runs smooth and slews fast. The slewing ring can improve the efficiency of excavator . The purpose of research is to choose an appropriate slewing bearing to replace the roller supporting structure. The main contents inthis paper are described as follows: Keywords： Slewing bearing; Load analysis; Gear drive; Balance analysis; Fem目 錄1 緒論11.1 挖掘機(jī)的前世今生11.2 回轉(zhuǎn)支承的國(guó)內(nèi)外研究狀況11.3 回轉(zhuǎn)支承簡(jiǎn)述11.4 此設(shè)計(jì)的研究狀況32 回轉(zhuǎn)支承的選擇及聯(lián)接52.1 回轉(zhuǎn)支承類裝置的分類52.2 回轉(zhuǎn)支承承載能力82.2.1 倆類單排球與交叉滾子擺動(dòng)軸承性能比較82.2.2 計(jì)算單雙排回轉(zhuǎn)支撐的承載能力并作出比較92.3 回轉(zhuǎn)支撐承載能力設(shè)計(jì)102.4 設(shè)計(jì)選擇回轉(zhuǎn)支撐102.5 回轉(zhuǎn)支撐型號(hào)的選擇112.5.1所選取支撐的載荷計(jì)算112.5.2 計(jì)算的額定容量的靜態(tài)和軸承HOU30/1000的等效軸向載荷122.5.3 回轉(zhuǎn)支承計(jì)算選擇142.6 支撐連接體的計(jì)算152.6.1 支撐連接體的計(jì)算162.6.2 固定裝置的設(shè)計(jì)172.6.3 螺栓承載力的校核172.6.4校核螺栓強(qiáng)度183 回轉(zhuǎn)支撐外嚙合的小齒輪的設(shè)計(jì)223.1小齒輪選材的計(jì)算223.2 齒數(shù)和變位系數(shù)的計(jì)算223.2.1根據(jù)傳動(dòng)比計(jì)算齒數(shù)233.2.2計(jì)算變?yōu)橄禂?shù)233.2.3 計(jì)算嚙合角243.2.4 小齒輪校核計(jì)算243.2.5 齒輪傳動(dòng)受力分析263.2.6 校核疲勞強(qiáng)度25III3.2.7 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核264 機(jī)械式挖掘機(jī)的平衡性分析274.1 計(jì)算工作最大怕平衡重274.2 計(jì)算最小平衡力284.3 設(shè)計(jì)合理平衡 承載295 結(jié)論34參考文獻(xiàn)36致謝37畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)知識(shí)產(chǎn)權(quán)聲明38畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)獨(dú)創(chuàng)性聲明39IV需要全套設(shè)計(jì)聯(lián)系Q 97666224（說(shuō)明書CAD圖等）1 緒論1.1挖掘機(jī)的前生今世挖掘機(jī)作為新時(shí)代的產(chǎn)物擔(dān)任著建設(shè)新時(shí)代的各種重要任務(wù)；例如修路修橋、建造大樓、拆除危險(xiǎn)建筑等作業(yè)的集合多種功能的工程機(jī)械設(shè)備。尤其在各種土方工程施工項(xiàng)目、民居建筑項(xiàng)目、道路的施工、水利水電工程和礦場(chǎng)的挖掘等作業(yè)中，它既可以幫助人們減少不必要的的體力勞動(dòng)，又能夠較好的保證工程的質(zhì)量，又在提高普通手工作業(yè)生產(chǎn)效率方面有著至關(guān)重要的的影響。根據(jù)一些新聞報(bào)道，全世界上很大部分的土方工程作業(yè)是由液壓挖掘機(jī)來(lái)完成，大約占70%-75%的全部土方作業(yè)量。因?yàn)?，液壓挖掘機(jī)的種類有很多種，并且功能多樣化，且具有很高的作業(yè)效率和高精度的制作工藝等一系列特點(diǎn)，因此，得到了絕大多數(shù)施工單位的認(rèn)可。液壓挖掘機(jī)的研發(fā)和制造涉及的范圍很廣，其中有液壓的傳動(dòng)、機(jī)械方面、冶金方面、電力系統(tǒng)等眾多行業(yè)，由于此裝置在各個(gè)行業(yè)的重要性特別高所以受到很多機(jī)構(gòu)的探討研究 。本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容的認(rèn)識(shí)內(nèi)容還是相遇于初學(xué)的程度，通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)此論點(diǎn)有一個(gè)初步的了解認(rèn)知，提升了自己的設(shè)計(jì)能力。1.2回轉(zhuǎn)支承的國(guó)內(nèi)外研究狀況從回轉(zhuǎn)支承初步發(fā)展到現(xiàn)在發(fā)展大概三十年左右的時(shí)間為止，到現(xiàn)在從小企業(yè)到大企業(yè)，漸漸地發(fā)展成為一個(gè)成熟行業(yè)。到目前為止支撐結(jié)構(gòu)的研究制造水平與以前相比較有了很大的進(jìn)步來(lái)滿足現(xiàn)在的行業(yè)要求。在河北的回轉(zhuǎn)支承工廠一直致力于和對(duì)于此單排球裝置有研究能力的機(jī)構(gòu)合作來(lái)促進(jìn)對(duì)于此裝置的合作開發(fā)來(lái)提高自身的水平達(dá)到使用的目的；它為雙排球型和三件式交叉滾子開啟了中國(guó)回轉(zhuǎn)支承行業(yè)的新篇章，極大地拉近了我國(guó)與發(fā)達(dá)國(guó)家之間的距離，促進(jìn)了回轉(zhuǎn)支承行業(yè)在我國(guó)的迅猛發(fā)展。這幾年，三排滾錐式、三排滾珠式這倆種支承已經(jīng)拉開了研究序幕。目前，進(jìn)行了回轉(zhuǎn)軸承定向的研究方向包括洛陽(yáng)，馬鞍山，徐州等各地的研究工廠。 外國(guó)回轉(zhuǎn)支承通常由軸承公司設(shè)計(jì)和開發(fā)，用于專業(yè)生產(chǎn)和生產(chǎn)。 每個(gè)子公司都有自己的系列和類型。 主要生產(chǎn)公司有：德國(guó)，日本，法國(guó)以及蘇聯(lián)，美國(guó)和德國(guó)的一些工廠。歐洲的skf是世界頂尖水平的軸承制造和技術(shù)研發(fā)的公司，作為當(dāng)?shù)氐墓I(yè)中心。它在海外很多國(guó)家都有著分公司，其中有德、意、英等。在荷蘭的總部瑞典也擁有現(xiàn)代化的工業(yè)設(shè)備等，也設(shè)有綜合綜合實(shí)驗(yàn)開發(fā)的研究所。39需要全套設(shè)計(jì)聯(lián)系Q 97666224（說(shuō)明書CAD圖等）1.3回轉(zhuǎn)支承簡(jiǎn)述回轉(zhuǎn)的必備原件之一就是回轉(zhuǎn)支承部分，作為不可缺失的部分，在十年以內(nèi)主機(jī)發(fā)展速度日漸加快的勢(shì)頭，又因?yàn)槠鋵?duì)于各個(gè)行業(yè)的需求特別重要所以對(duì)于此結(jié)構(gòu)的發(fā)展顯得尤為重要，其中包含有：醫(yī)用器備、輕工業(yè)機(jī)械設(shè)備、冶金方面工業(yè)、隧道掘進(jìn)機(jī)等。總體地來(lái)說(shuō)，相對(duì)機(jī)器的機(jī)械部件承受翻轉(zhuǎn)力，徑向力和軸向力所必需的重要力傳遞元件之一。 對(duì)于當(dāng)前形式的回轉(zhuǎn)支承，如圖1.1所示的內(nèi)齒輪回轉(zhuǎn)支承由滾動(dòng)元件，調(diào)節(jié)墊圈和間隔件組成、連接螺栓、內(nèi)、外座圈、潤(rùn)滑裝置和密封裝置等這些組件構(gòu)成。內(nèi)圈和外圈都可以加工成具有外齒或內(nèi)齒的部件。由于此裝置裝配結(jié)構(gòu)緊湊的特性所以它工況運(yùn)行比較平穩(wěn)的同時(shí)效率也比較高；由于此裝置的裝配特性決定了它的密封性也比較強(qiáng)，所以在設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過程中減少了動(dòng)力輸出的損耗，降低了維護(hù)成本以及增加了使用時(shí)間。需要全套設(shè)計(jì)聯(lián)系Q 97666224（說(shuō)明書CAD圖等）1-上外座圈；2轉(zhuǎn)臺(tái)；3調(diào)整墊片；4下外座圈；5、12密封裝置；6連接螺栓；7螺母；8墊圈；9底架；10帶齒內(nèi)座圈；11滾柱；13螺釘圖1.1 回轉(zhuǎn)支撐簡(jiǎn)圖根據(jù)此設(shè)計(jì)的初衷而言，此裝置是設(shè)計(jì)來(lái)使用在挖掘機(jī)履帶上面用于轉(zhuǎn)向的結(jié)構(gòu)；又因?yàn)橥诰驒C(jī)的本身質(zhì)量特別大行進(jìn)速度很慢承受的力矩非常大所以對(duì)于此裝置的設(shè)計(jì)要求顯得特別的重要；因?yàn)樗粌H要承受較大的載荷還要使得在承受較大載荷的工況下能使得上下兩部分發(fā)生旋轉(zhuǎn)，此結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖1.3，其中回轉(zhuǎn)支承的外部與螺釘連接，齒座的內(nèi)圈與底架螺栓連接,內(nèi)圈和外圈的垂直載荷直接作用在轉(zhuǎn)盤之上水平載荷力與傾覆力矩通過回轉(zhuǎn)支承軸承的外座圈、滾動(dòng)體安裝在卷軸之間。 它們整體固定鎖定在同一個(gè)工作太上面，其工作裝置的主體部分與支承內(nèi)部的圓形齒輪充分嚙合，不但在旋轉(zhuǎn)方式上有倆種圍繞自己的軌跡進(jìn)行旋轉(zhuǎn)和圍繞整體平臺(tái)的水平線旋轉(zhuǎn)的倆種旋轉(zhuǎn)方式。使得它可以相對(duì)于底盤或其他各部分之間做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。如圖1.2，圖1.3。圖1.2 挖掘機(jī)回轉(zhuǎn)支承結(jié)構(gòu)圖圖1.3 支撐回轉(zhuǎn)簡(jiǎn)圖此設(shè)計(jì)選用的回轉(zhuǎn)支承結(jié)構(gòu)相對(duì)比與市面上一般的同類型裝置而言具有眾多的差異；它不僅具有市場(chǎng)普通支撐的功能除此之外還有眾多新設(shè)計(jì)的功能來(lái)更好的提高工作效率，優(yōu)點(diǎn)如下；此裝置的安裝尺寸有多種型號(hào)來(lái)應(yīng)對(duì)各種各樣的機(jī)械 ；比如有些小型機(jī)械設(shè)備上的回轉(zhuǎn)尺寸為40cm，有些則為10米，更有的是40米的大型回轉(zhuǎn)支承設(shè)備?？偠灾?，它們的尺寸就在這些范圍內(nèi)選擇。由于工作方式的不同此裝置要能承受來(lái)自多方位的力矩，所以對(duì)于防止側(cè)翻的保護(hù)設(shè)計(jì)顯得尤為重要；此裝置有相當(dāng)于多滾動(dòng)軸承共同作用的防側(cè)翻機(jī)構(gòu)來(lái)很好的保證工況運(yùn)轉(zhuǎn)下機(jī)器工作的穩(wěn)定性。這個(gè)回轉(zhuǎn)支承存在著很大的方面的差異，比如：工藝水準(zhǔn)，材料的選擇，還有后期的處理方面有著很大的差距。通常，回轉(zhuǎn)支承具有用于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)和防塵密封的齒圈。在組裝方面，普通軸承是中軸上的套筒，并且安裝在軸承殼體內(nèi)部，因?yàn)閿[動(dòng)軸承很大，因此固定在上軸承和下軸承上。1.4此設(shè)計(jì)的研究狀況。由于此裝置安裝于挖掘機(jī)上使用對(duì)于挖掘機(jī)而言使用環(huán)境基本上都是露天工作所以要使得挖掘機(jī)在工況下正常運(yùn)轉(zhuǎn)，對(duì)于各個(gè)零件適應(yīng)露天工作的選用就顯得尤為重要，完全適應(yīng)該生產(chǎn)，以及設(shè)計(jì)之用。由于挖掘機(jī)的質(zhì)量非常龐大所以對(duì)于支撐的要求非常高，以前使用的支撐已經(jīng)不能滿足現(xiàn)在高強(qiáng)度的工作并且維護(hù)保養(yǎng)成本比較高，這樣就使得工作效率大打折扣，所以為了改善舊機(jī)構(gòu)的缺陷和不足此設(shè)計(jì)使用了新的滾輪夾套結(jié)構(gòu)來(lái)提高結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和硬度來(lái)適應(yīng)新的挑戰(zhàn) 如圖1.1所示關(guān)于磨損及維護(hù)等多方面問題，它更輕，更靈活，回轉(zhuǎn)的阻力??；結(jié)構(gòu)方面也比較緊湊，它的體積更?。ㄖ饕窃诟叨确矫妫? 易于維護(hù); 在當(dāng)今便于維護(hù)的和管理簡(jiǎn)單的機(jī)械行業(yè)它顯得極為需要主要是防塵，使用時(shí)間長(zhǎng)這些方面。為了讓機(jī)械式挖掘機(jī)更好的工作，進(jìn)一步提高生產(chǎn)的效率。這篇文章指出了改造的一些方案關(guān)于此設(shè)計(jì)研究的裝置對(duì)于老舊的裝置來(lái)說(shuō)有那些方面的改進(jìn)內(nèi)容可分為下面幾部分；(1) 首先先提出適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)需求的回轉(zhuǎn)支承的選擇方案。是根據(jù)回轉(zhuǎn)支承的承載能力以及選型原則。(2) 通過工作性質(zhì)來(lái)查閱資料獲得此裝置的齒輪設(shè)計(jì)尺寸及要求。(3) 對(duì)特殊裝置的設(shè)計(jì)強(qiáng)度還有支承耦合性分析結(jié)合回轉(zhuǎn)的一些安裝的體型還有形狀分析，確定尺寸等。(4) 設(shè)計(jì)中保證回轉(zhuǎn)支撐的工況工作下平穩(wěn)、平衡度好、維修保養(yǎng)方便、工作效率高來(lái)確定設(shè)計(jì)方式。需要全套設(shè)計(jì)聯(lián)系Q 97666224（說(shuō)明書CAD圖等）需要全套設(shè)計(jì)聯(lián)系Q 97666224（說(shuō)明書CAD圖等）2 回轉(zhuǎn)支承和其聯(lián)結(jié)的設(shè)計(jì)2.1回轉(zhuǎn)支承類裝置的分類此類裝置主要分為柱式和臺(tái)式兩種。 如今，回轉(zhuǎn)支承在一些門機(jī)或者是塔吊和汽車起重，還廣泛用于輕工業(yè)機(jī)械，盾構(gòu)機(jī)械和醫(yī)用設(shè)備。 現(xiàn)在伴隨著支承行業(yè)的迅速普及，回轉(zhuǎn)支承已經(jīng)成為所有需要進(jìn)行相對(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)部件所必承受軸向力的力傳遞部件，還有其他的載荷力量：比如徑向傾斜力。 圖2.1表示了外圈上帶齒輪的此結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。由于軸承的工作形式類型可分為：球型和滾子型（包括錐形和滾筒式滾動(dòng)體）;單行類型，雙行類型和數(shù)量根據(jù)滾動(dòng)體行數(shù)排列;根據(jù)滾道類型，有曲面（圓?。┬停馄叫秃弯摻z繩型。1231-螺栓聯(lián)接孔； 2-回轉(zhuǎn)支撐內(nèi)座圈；3-回轉(zhuǎn)支撐外座圈 圖2.1 回轉(zhuǎn)支撐單排和雙排球形式還有交叉和三排滾柱四種結(jié)構(gòu)模式。這些總體的來(lái)說(shuō)大概可以分為四大類并且是使用最廣。其中，運(yùn)用最普遍的是回轉(zhuǎn)支承。(1) 單排球回轉(zhuǎn)支承單排球軸承在運(yùn)用于支撐方面的類型最為豐富多見尤其是四點(diǎn)單排球回轉(zhuǎn)支承，根據(jù)上面的圖可以看出。它的內(nèi)外圈部分有倆個(gè)滾動(dòng)道但是其總共是四個(gè)，每個(gè)上面都有倆個(gè)中心相同然而圓弧不重疊的組成，形成了觸點(diǎn)，并形成了接觸需要全套設(shè)計(jì)聯(lián)系Q 97666224（說(shuō)明書CAD圖等）的角度。它質(zhì)量低，受力均勻包括來(lái)自軸向方面和傾覆方面的倆個(gè)力。并且，所描述的這個(gè)裝置中，當(dāng)它接受一定的載荷時(shí)可以通過自己調(diào)節(jié)的方法降低它所受的最大觸點(diǎn)力量。所以，在選型的時(shí)候注意其單排球直徑小于1800毫米時(shí)因?yàn)榭蚣艿挠绊?，剛度的局限?lái)降低所承受載荷力。單列四點(diǎn)接觸球型回轉(zhuǎn)支承承載最高容量和最低的成本。目前，在這種類型中，優(yōu)選配備了中小型一些起重機(jī)或者本文所研究的挖掘機(jī)的部件或者還有一些其他機(jī)械類型。(2) 雙排球式回轉(zhuǎn)支承上圖所表示的3個(gè)底座是倆個(gè)排球回轉(zhuǎn)支承他的優(yōu)點(diǎn)在于便于安裝，上下排球的安裝尺寸可以存在不同的差異，由于排球安裝的方式以及差異性可以使得支撐的性能大大的提高；又因?yàn)閷?duì)于軸承來(lái)說(shuō)內(nèi)部滾道的直徑相同的狀況下軸承的總承載能力與滾道內(nèi)滾珠的安裝直徑成正比關(guān)系，所以可以通過此因果關(guān)系來(lái)改變自變量的范圍達(dá)到控制因變量的結(jié)果使得總承受力矩增大。倆個(gè)有差異的直徑的雙排回轉(zhuǎn)支承能使用橫截面的長(zhǎng)度，因?yàn)檫@種比較符合更準(zhǔn)確的要求同時(shí)也可以在不同的機(jī)器維修中翻轉(zhuǎn)使用在這個(gè)軸承盡可能還能使用的情況下，增加它的使用時(shí)間。還有，它有比較大的橫向，豎向的尺寸有調(diào)節(jié)的余地。因此，在安裝過程中，如果遇到有安裝中尺寸的問題也可以比較容易完成安裝。所以，這個(gè)安裝或裝卸當(dāng)然很適合在一些體積中等或者偏大的機(jī)械設(shè)備中安裝。在滾道和滾動(dòng)元件邊緣之間進(jìn)行接觸并不是一個(gè)簡(jiǎn)單安裝。(3) 交叉滾柱回轉(zhuǎn)支承交叉滾柱軸承由于內(nèi)部的滾珠排列項(xiàng)數(shù)可以分為單列和雙列兩種工作內(nèi)類型，此結(jié)構(gòu)的工作原理為：倆個(gè)相鄰滾子的軸線排列成垂直的角度：內(nèi)圈部分和外圈部分各有兩個(gè)滾道，上面說(shuō)過，同一個(gè)受力面它上面有1條線在截面上，在上面受倆個(gè)方向的作用力一個(gè)是橫向一個(gè)是豎向所受的是這2個(gè)軸向力。這所受的倆個(gè)力都在可以正確合理的范圍內(nèi)從結(jié)構(gòu)和精度或裝配方面看來(lái)，它的做工堪稱精密。再來(lái)說(shuō)力的方面所受的軸，徑向力都運(yùn)行的極限條件下取數(shù)據(jù)都能被人們所接受的程度，因而，這個(gè)被更普遍的運(yùn)用于更高精密的回轉(zhuǎn)設(shè)備使用。比如：軍工精密儀器設(shè)計(jì)制造。(4) 三排球回轉(zhuǎn)支承顧名思義此類型軸承的結(jié)構(gòu)其實(shí)是增加內(nèi)滾道數(shù)量的方法來(lái)增加滾子排數(shù)而達(dá)到提升機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的裝置 。此軸承共有三種類類，上部和下部和徑向滾道被分離（滾子上下行進(jìn)行軸向力和傾斜力矩，并且徑向力通過輥?zhàn)哟怪辈贾玫牡谌薪邮盏降模瑥亩馆伒拿恳恍猩系牧兄械呢?fù)荷可以被精確地確定。此外，該支撐結(jié)構(gòu)是堅(jiān)定的。因此，它是特別適合于重型機(jī)械需要較大的直徑，并且是重型的優(yōu)選類型。除了上述四種常見結(jié)構(gòu)類型，交叉滾子圓錐回轉(zhuǎn)環(huán)，金屬絲球轉(zhuǎn)盤環(huán)，所述三排球轉(zhuǎn)盤環(huán)，所述三排混合回轉(zhuǎn)環(huán)，和五列滾子的回轉(zhuǎn)支承在用于這個(gè)項(xiàng)目。各種結(jié)構(gòu)類型的回轉(zhuǎn)支承。然而，他們都有一個(gè)或多個(gè)方面的缺陷，如果都具有其中一點(diǎn)或者幾點(diǎn)的話比如它的結(jié)構(gòu)過于繁瑣，維修的成本過于高，以及所承受的能力很低，或者必須在某種特殊環(huán)境使用。圖2.2 單排球回轉(zhuǎn)支承圖2.3 雙排球回轉(zhuǎn)支承圖2.4 交叉滾柱回轉(zhuǎn)支承圖2.5 三排柱式回轉(zhuǎn)支承2.2回轉(zhuǎn)支承承載能力由于此裝置工況運(yùn)轉(zhuǎn)下的特殊性和安全性以及使用壽命的長(zhǎng)短和應(yīng)對(duì)露天環(huán)境工作的抗破壞性能而言；（Rodway中心直徑DL，零件的直徑），性能分解關(guān)于以上幾個(gè)不一樣的零件。2.2.1倆類單排球與交叉滾子擺動(dòng)軸承性能比較回轉(zhuǎn)支承承擔(dān)的承重能力和它的投入運(yùn)營(yíng)時(shí)間都是它們所額定的額定凈容量C0和動(dòng)態(tài)容量Ca的數(shù)值來(lái)一起取決的。用外型尺寸和安裝的大小一模一樣的單排回轉(zhuǎn)支承為例有以下倆個(gè)：和，從以上兩個(gè)舉例來(lái)論證分析：（1）單排球支撐計(jì)算；查閱資料得到公式計(jì)算額定靜容量Co (2.1)上述公式；查閱文獻(xiàn)得到公式計(jì)算額定動(dòng)容量 (2.2) （2）計(jì)算交叉滾柱支承的和；其中 (2.3)查閱文獻(xiàn)計(jì)算額定動(dòng)容量 (2.4)通過上文計(jì)算結(jié)果可知靜載荷容量屬于單排球最高但動(dòng)態(tài)負(fù)荷容量變小25。兩個(gè)單排球和交叉滾子軸承具有相同的基本參數(shù)進(jìn)行比較（DL和做），得出的結(jié)論是，單排球回轉(zhuǎn)支承的靜載荷容量比交叉滾子型旋轉(zhuǎn)軸承，動(dòng)態(tài)負(fù)載容量的更高。2.2.2計(jì)算單雙排回轉(zhuǎn)支撐的承載能力并作出比較(1) 查閱參考文獻(xiàn)計(jì)算雙排球支撐的 ； (2.5)查閱參考文獻(xiàn)計(jì)算雙排球支撐的； (2.6)(2) 如果需要將軸承改成一個(gè)do=50-60的鋼球單獨(dú)排球式則需要保持原軸承的基本參數(shù)不變的情況下來(lái)改變一個(gè)自變量從而引起因變量的改變而達(dá)到目的 。假設(shè)，則它的單個(gè)回轉(zhuǎn)排球的限定靜態(tài)容量是： (2.7)查閱參考文獻(xiàn)計(jì)算單排球支承： (2.8)通過上述計(jì)算結(jié)果可知單排球的和性能都優(yōu)越于雙排球支撐。其余規(guī)格排球的支撐計(jì)算均與此計(jì)算相似，因?yàn)殡p排球是一個(gè)三件式的雙滾道形式，所以它的材料成本，加工和系統(tǒng)維護(hù)費(fèi)用都比較高，相同的Dl一般的差異是60100。 雙排球的形狀更高。 磨削加工的難度上升受排球型滾道精度和表面粗糙度差異影響。2.3回轉(zhuǎn)支承承載能力設(shè)計(jì)根據(jù)挖掘機(jī)工況作業(yè)下的受力分析所知；當(dāng)挖掘機(jī)進(jìn)行最大功率挖掘作業(yè)時(shí)前端的回轉(zhuǎn)支撐由于受到挖掘機(jī)自身重量的條件下還受到挖掘給予機(jī)構(gòu)自身的反作用力。 (1) 重力方向載荷挖掘機(jī)作用在支撐機(jī)構(gòu)上豎直方向的總載荷； (2.9)計(jì)算載荷對(duì)中心線的偏移距離： (2.10)(2) 水平方向承載力 查閱參考文獻(xiàn)水平方向承載力與滾輪距離： (3) 最大傾覆力矩(2.11)2.4設(shè)計(jì)選擇回轉(zhuǎn)支承通過上文詳細(xì)計(jì)算對(duì)比可知靜容量最高的支承為三排列回轉(zhuǎn)支撐但是本支撐的設(shè)計(jì)制造成本相對(duì)比于其他幾種回轉(zhuǎn)支撐價(jià)格成本來(lái)說(shuō)確實(shí)比較高 。通過各種旋轉(zhuǎn)類型的r值，并在所有JJ36-1991規(guī)格和標(biāo)準(zhǔn)JB2300-1984 10的詳細(xì)的計(jì)算，得出如下結(jié)論：(1) 當(dāng)增加時(shí)，所有四種類型的r值將增加。(2) 當(dāng)擺動(dòng)環(huán)為單排球型時(shí)，當(dāng)時(shí)，它是最高的。三個(gè)移動(dòng)軸承具有最高的r值，即在范圍內(nèi)接受相同的負(fù)荷。當(dāng)具有相同的重量時(shí)，單個(gè)擺動(dòng)球軸承排球的成本最低。因此，當(dāng)選擇主體的旋轉(zhuǎn)軌道的中心直徑為時(shí)的軸承類型時(shí)，當(dāng)三排軸承時(shí)，擺動(dòng)式軸承應(yīng)為具有單個(gè)排球擺動(dòng)的所需類型。第一種選擇2.5回轉(zhuǎn)支承型號(hào)的選擇通過對(duì)支撐的研究和對(duì)其使用類型的考察得出一款好的支撐必定能夠承受較大的載荷才能更好的工作來(lái)提升工作效率，通過選擇支撐來(lái)選取擺環(huán)的型號(hào)是一個(gè)當(dāng)下最流行的選擇方式。發(fā)動(dòng)機(jī)擺動(dòng)的主軸承承受最大軸向載荷，M是主發(fā)動(dòng)機(jī)擺動(dòng)的環(huán)，承受最大的周轉(zhuǎn)時(shí)間?；剞D(zhuǎn)支承的承載能力由回轉(zhuǎn)支承的Fa和M恒定參考負(fù)載，額定額定電容和螺栓負(fù)載能力決定。軸承的每個(gè)型號(hào)都與承載能力圖表（見圖2.7）一致，如果回轉(zhuǎn)支承符合要求，則圖2.7中給出了等級(jí)（Fa，M）和（Fa，M）。負(fù)載必須符合以下條件：(1) 點(diǎn)（Fa，M）低于圖表。功率容量圖的功率容量1。(2) 點(diǎn)（Fa，M）位于擺動(dòng)軸承承載力圖中相應(yīng)性能等級(jí)的2螺栓載荷曲線下方。(3) Co是擺動(dòng)軸承的等效靜載荷，必須滿足與擺動(dòng)軸承CP相當(dāng)?shù)妮S向載荷，才能使得裝置安全平穩(wěn)的進(jìn)行。由上文計(jì)算和軸承的工作環(huán)境可知此處應(yīng)采用三柱擺動(dòng)軸承；此時(shí)我們假設(shè)挖掘機(jī)擺動(dòng)直徑 所以我們選擇代號(hào)為的三柱擺動(dòng)軸承作為此挖掘機(jī)的軸承。2.5.1所選取支撐的載荷計(jì)算回轉(zhuǎn)支撐的選擇是參考挖掘機(jī)主機(jī)回轉(zhuǎn)軌道半徑來(lái)判斷相匹配程度來(lái)選擇決定的，并且還得考慮到主機(jī)的質(zhì)量和最大功率運(yùn)行所受到的最大阻力之和來(lái)選擇支撐的型號(hào)。（1）單排球擺動(dòng)環(huán)的靜態(tài)參考負(fù)荷計(jì)算查閱文獻(xiàn)可知當(dāng)時(shí) (2.12) (2.13)當(dāng)時(shí) (2.14) (2.15)(2) 所選滾子軸承的靜態(tài)參考載荷計(jì)算 (2.16) (2.17)查閱文獻(xiàn)表2-1可知：根據(jù)以上計(jì)算可知該幾何點(diǎn)位于靜載荷曲線之下，故此設(shè)計(jì)合理。2.5.2計(jì)算的額定容量的靜態(tài)和軸承HOU30 / 1000回轉(zhuǎn)的等效軸向載荷（1）額定靜容量: (2.18)查閱參考文獻(xiàn)得知計(jì)算軸向載荷 (2.19)(2) 計(jì)算所選支撐； (2.20)查閱參考文獻(xiàn)得知; (2.21)1靜態(tài)承載曲線;2螺栓負(fù)荷曲線(8.8、10.9、12.9為螺栓的性能等級(jí))圖2.7 回轉(zhuǎn)支承承載能力曲線圖表2.1 許用靜態(tài)安全系數(shù)計(jì)算上文所選支撐的： 計(jì)算上文所選支撐的：取，。2.5.3回轉(zhuǎn)支承計(jì)算選擇支撐的選擇流程簡(jiǎn)圖：圖2.8 支承選擇簡(jiǎn)圖 2.6支承聯(lián)接體的計(jì)算回轉(zhuǎn)支承不能單一的進(jìn)行工作，它也需要一個(gè)聯(lián)結(jié)裝置來(lái)使得它與挖掘機(jī)之間有所聯(lián)系并且還能更方便的操控來(lái)達(dá)到高效的工作?；剞D(zhuǎn)支承的內(nèi)環(huán)和外環(huán)的剛性由耦合的結(jié)構(gòu)確保。但是由于所聯(lián)結(jié)的裝置都是剛性裝置，所以必須注意安裝結(jié)構(gòu)處的強(qiáng)度和硬度有一定的保證。聯(lián)結(jié)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖2.10所示。 1 回轉(zhuǎn)平臺(tái)；2回轉(zhuǎn)上聯(lián)接體；3支撐外座圈；4連接螺栓； 圖2.9 回轉(zhuǎn)支撐聯(lián)接結(jié)構(gòu) 圖2.10 螺栓聯(lián)接受力分析2.6.1支撐聯(lián)接體計(jì)算查閱文獻(xiàn)表7-9得知根據(jù)此設(shè)計(jì)挖掘機(jī)的工作環(huán)境和使用性能來(lái)看支撐應(yīng)選用代號(hào)為的聯(lián)結(jié)器。其聯(lián)結(jié)出的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下圖2-11和2-12所示。 圖2.11 回轉(zhuǎn)支承內(nèi)齒圖2.12 回轉(zhuǎn)支承內(nèi)圈2.6.2固定裝置的設(shè)計(jì)（1）計(jì)算挖掘機(jī)傾倒時(shí)的最大力矩M就是工作最大載荷： (2.22) (2.23) (2.24)（2）計(jì)算聯(lián)結(jié)螺栓的承載在圖2.10中1號(hào)位置時(shí)最大載荷為； (2.25)在圖中2號(hào)位置時(shí)最大載荷為 (2.26)(3) 計(jì)算承載螺栓的預(yù)緊力 (2.27)查閱資料可知承載聯(lián)結(jié)與工作載荷變化的關(guān)系為：一般聯(lián)結(jié)載荷變化 ；一般靜聯(lián)結(jié)： ：密封聯(lián)結(jié)載荷變化 。 為了使得聯(lián)結(jié)螺栓的分析計(jì)算的準(zhǔn)確性可以采用有限元法強(qiáng)度分析來(lái)使得螺栓的承載力和水平剪切力計(jì)算更為精準(zhǔn)。 2.6.3螺栓承載力的校核從主底盤的擺動(dòng)獲得的最大載荷（沿Fa軸加載，M反轉(zhuǎn)周期）用作通過擺動(dòng)軸承的擺動(dòng)接收的載荷。在擺動(dòng)軸承承載能力圖上標(biāo)記點(diǎn)（Fa，M）（圖2.7）并檢查檢查點(diǎn)（Fa，M）是否低于相應(yīng)性能等級(jí)的負(fù)載螺栓曲線。如果低于此值即可否則，它可以提高螺栓的效率。當(dāng)選擇最大螺栓效率水平并且點(diǎn)（Fa，M）保持在負(fù)載螺栓曲線之上時(shí)，我們需要選擇擺動(dòng)軸承模型。1靜態(tài)承載曲線;2螺栓負(fù)荷曲線點(diǎn)（Fa，M）在HOU30 / 1000軸承的承載能力圖（圖2.13）中定義。螺栓的效率等級(jí)為8.8點(diǎn)。圖（Fa，M）低于效率曲線2。(8.8、10.9、12.9是性能級(jí)別)圖2.13 承載能力圖從以上描述和對(duì)比可以看出從選型原則方面HOU30/1000是理想的選型對(duì)象。2.6.4校核螺栓強(qiáng)度查閱文獻(xiàn)可知螺栓的承載力計(jì)算方式可以直接進(jìn)行查邊計(jì)算而不用通過支撐承載力曲線計(jì)算，比對(duì)兩種方法各有優(yōu)勢(shì) ?？山鑾椭诨剞D(zhuǎn)承載的曲線圖進(jìn)行分析驗(yàn)算，還可以對(duì)他的強(qiáng)度直接進(jìn)行校核。螺栓連接的失效模式主要包括：螺栓斷裂，回轉(zhuǎn)支承和聯(lián)軸器的接合面。 身體被壓碎或破裂。(1) 螺栓拉力計(jì)算： (2.28)(2) 螺栓與受拉面緊貼 (2.29) (2.30)(3) 螺栓最大承載力 (2.31) (2.32)(4) 計(jì)算螺栓所受最大承載依照上文圖2.9所示中受力最大的螺栓因?yàn)樽钌隙说哪莻€(gè)；故計(jì)算出最上端那個(gè)就可以求出連接體的側(cè)翻力矩；假設(shè)傾翻力矩又由上文計(jì)算所得；代式計(jì)算：(5) 計(jì)算螺栓預(yù)緊力查閱參考文獻(xiàn)所得 ：(6) 承載螺栓強(qiáng)度校核查閱參考文獻(xiàn)可知：根據(jù)上文計(jì)算得知螺栓在最大承載力作用下的力小于螺栓的設(shè)計(jì)最大承載力，故螺栓工況工作不會(huì)被拉斷，此設(shè)計(jì)合理。(7) 螺栓截面強(qiáng)度校核查閱文獻(xiàn)可知螺栓截面設(shè)計(jì)公式由上文計(jì)算可知 (2.33) (2.34)代式計(jì)算：根據(jù)計(jì)算結(jié)果得知；所以此設(shè)計(jì)合理。（8）螺栓受壓面校核根據(jù)參考文獻(xiàn)和上式計(jì)算結(jié)果聯(lián)合可知計(jì)算得到的結(jié)果小于螺栓設(shè)計(jì)的最大承載力，故此設(shè)計(jì)合理。需要全套設(shè)計(jì)聯(lián)系Q 97666224（說(shuō)明書CAD圖等）3 回轉(zhuǎn)支撐外嚙合的小齒輪的設(shè)計(jì)圖3.1 回轉(zhuǎn)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖因此結(jié)構(gòu)與先前支撐的安裝尺寸和結(jié)構(gòu)的差異有所不同，所以導(dǎo)致了回轉(zhuǎn)環(huán)和小齒輪之間不能順利的嚙合故需要從新設(shè)計(jì)回轉(zhuǎn)環(huán)和小齒輪的各項(xiàng)參數(shù)來(lái)使得兩者配合緊密，傳動(dòng)效率高來(lái)提高工作效率。此裝置的使用機(jī)械為挖掘機(jī)，又因?yàn)橥诰驒C(jī)本身質(zhì)量比較大而且承載能力也特別高所以對(duì)于齒輪和回轉(zhuǎn)環(huán)的制造要求相對(duì)較高；查閱文獻(xiàn)表3-9得知齒輪采用材料 制成。通過淬火的熱處理方式來(lái)提高表面硬度，除過選材的要求還應(yīng)滿足以下要求：(1) 齒輪的模數(shù)m和壓力角等于擺動(dòng)環(huán)的齒和壓力角。(2) 安裝條件將使距離中心a。齒輪齒輪對(duì)應(yīng)于距原始中心的距離。(3) 齒輪小齒輪中的小齒輪的齒數(shù)應(yīng)與擺動(dòng)機(jī)構(gòu)相同。(4) 為確保齒輪，齒輪，齒輪的強(qiáng)度也必須使用正向運(yùn)動(dòng)對(duì)于正移動(dòng)齒輪和支撐的外齒，過大的位移會(huì)導(dǎo)致尖齒或尖端的尖端太小。為了確保牙齒的強(qiáng)度，牙齒尖端的厚度不能太小。(5) 為確保齒輪的運(yùn)行可以連續(xù)平穩(wěn)的進(jìn)行，雙方嚙合的重合度水平必須達(dá)到要求 。(6) 為保證齒輪的使用壽命必須使得齒面接觸的硬度和抗疲勞使用達(dá)到要求。3.1小齒輪選材計(jì)算查閱文獻(xiàn)表8-11可知齒輪材料應(yīng)選擇并且表面做滲碳和淬火熱需要全套設(shè)計(jì)聯(lián)系Q 97666224（說(shuō)明書CAD圖等）處理以達(dá)到的表面硬度加工精度為七級(jí)的圓柱齒輪。3.2齒數(shù)和變位系數(shù)的計(jì)算需要全套設(shè)計(jì)聯(lián)系Q 97666224（說(shuō)明書CAD圖等）(1) 設(shè)計(jì)小齒輪齒數(shù)需要全套設(shè)計(jì)聯(lián)系Q 97666224（說(shuō)明書CAD圖等）根據(jù)上文中圖2.8所示和查閱參考文獻(xiàn)可知由已知電機(jī)轉(zhuǎn)速和回轉(zhuǎn)速度來(lái)計(jì)算齒輪齒數(shù)； (3.1)(2) 計(jì)算齒輪嚙合角要想兩齒輪緊密連接并且工況平穩(wěn)運(yùn)行就需要雙方齒輪的模數(shù)和壓力角相同，由中心距公式計(jì)算： 推倒所得： (3.2) (3) 計(jì)算變位系數(shù)查閱參考文獻(xiàn)可得： (3.3)3.2.1根據(jù)傳動(dòng)比計(jì)算齒數(shù)根據(jù)上文式(3.1)得：查閱參考文獻(xiàn)變7-3可知：代式計(jì)算：根據(jù)以上計(jì)算可知初步。3.2.2計(jì)算變位系數(shù)根據(jù)上式計(jì)算需要全套設(shè)計(jì)聯(lián)系Q 97666224（說(shuō)明書CAD圖等）3.2.3計(jì)算嚙合角(1) 參考老支撐的傳動(dòng)齒輪數(shù)據(jù)計(jì)算新支撐的傳動(dòng)齒輪中心距：回轉(zhuǎn)齒輪參數(shù)：計(jì)算舊齒輪嚙合角： (3.4) (3.5)(2) 支承外齒與小齒輪的嚙合角小齒輪參數(shù)：；支承外齒參數(shù)：根據(jù)上文計(jì)帶入上式(3.2)中得根據(jù)上式結(jié)果反函數(shù)計(jì)算得3.2.4小齒輪校核計(jì)算(1) 查閱參考文獻(xiàn)得到小齒輪的位移系數(shù)，對(duì)應(yīng)于。小齒應(yīng)該正向更換，因此位移系數(shù)大于零，如果位移系數(shù)小于零，根據(jù)上文中式（2.17）計(jì)算結(jié)果可知小齒輪的齒數(shù)為滿足配對(duì)要求應(yīng)該減少并且從式（2.17）以后過程應(yīng)該重新進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算已達(dá)到使用要求。所以對(duì)于齒輪的位移情況不可超過正常值的范圍，如若超過范圍的位移發(fā)生會(huì)產(chǎn)生脫齒或者咬齒情況的發(fā)生，而這種情況會(huì)降低工作效率容易損壞機(jī)器并對(duì)于機(jī)器的使用壽命會(huì)大打折扣。為避免發(fā)生此情況需要對(duì)于齒輪尖端厚度做一計(jì)算，公式如下： (3.6)根據(jù)公式中的函數(shù)關(guān)系可知尖端厚度與齒輪齒數(shù)存在反比關(guān)系，由此可以通過控制齒輪齒數(shù)關(guān)系來(lái)達(dá)到控制尖端厚度的范圍以使得齒輪達(dá)到使用要求。要想使得齒輪的使用壽命加長(zhǎng)除過以上參數(shù)符合要求以外還需要使得齒輪的齒尖硬度符合要求，齒尖硬度又是由齒尖厚度來(lái)控制的，因此控制齒尖厚度可以調(diào)節(jié)齒尖硬度。查閱參考文獻(xiàn)可知計(jì)算齒頂圓直徑 (3.7) (3.8)引用上文計(jì)算中式(2.22)計(jì)算齒頂厚根據(jù)上式計(jì)算結(jié)果可知計(jì)算結(jié)果遠(yuǎn)大于比對(duì)結(jié)果，所以此設(shè)計(jì)合理。 (2) 計(jì)算齒輪重合度要計(jì)算齒輪傳動(dòng)的重合度需使齒輪具有頭部間隙標(biāo)注，查閱文獻(xiàn)可知挖掘機(jī)的重合度 則重合度公式為： (3.9)如果根據(jù)上式計(jì)算所得的重合度在實(shí)際使用中不匹配，那么久應(yīng)該在小齒輪的齒數(shù)范圍內(nèi)增加相應(yīng)的齒數(shù)然后重新計(jì)算再使用，知道所得齒輪在實(shí)際應(yīng)用中符合要求為止。(3) 校核齒輪強(qiáng)度如果以上計(jì)算全部縫合要求后，此時(shí)我們還需要對(duì)齒輪的強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度進(jìn)行專業(yè)的校核計(jì)算，全部符合要求后才能大面積使用。校核公式為: (3.10)齒輪疲勞強(qiáng)度的校核： 其中 ： (3.11)通過上式計(jì)算可知齒輪疲勞去強(qiáng)度和齒輪的模數(shù)呈反函數(shù)關(guān)系，在特定的情況下我們可以采取控制齒輪模數(shù)的自變量來(lái)達(dá)到控制齒輪疲勞強(qiáng)度的因變量的目的，使得在不改變生產(chǎn)制造材料的條件下來(lái)提高齒輪的疲強(qiáng)度以達(dá)到齒輪滿足設(shè)計(jì)和實(shí)際應(yīng)用的要求。如果此時(shí)齒輪的模數(shù)和齒數(shù)達(dá)到了可變范圍的臨界值還不能滿足使用要求的情況下，我們就應(yīng)該從一開始的選擇回轉(zhuǎn)支撐開始重新進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算知道所有零件全部滿足設(shè)計(jì)和使用要求即可。3.2.5齒輪傳動(dòng)功率設(shè)計(jì)根據(jù)此設(shè)計(jì)裝置的特殊用途我們假設(shè)電機(jī)；。計(jì)算小齒輪功率帶式計(jì)算: (3.12) (3.13) (3.14) (3.15) (3.16)3.2.6校核疲勞強(qiáng)度查閱文獻(xiàn)可知疲勞強(qiáng)度校核公式： (3.17)計(jì)算齒數(shù)比u： (3.18)計(jì)算載荷系數(shù)查閱參考文獻(xiàn)表9-11可知：查閱參考文獻(xiàn)表9-13可知小齒輪的齒寬則： (3.19)查閱參考文獻(xiàn)表9-11查得齒向載荷分布系數(shù) 代式計(jì)算： （3.20） 查閱參考文獻(xiàn)表9-14可得：:根據(jù)上文計(jì)算可得重合度：根據(jù)上文式（3.17） ：代式計(jì)算： (3.21) (3.22)查閱參考文獻(xiàn)表9-15查得齒面接觸疲勞極限N (3.23)查閱參考文獻(xiàn)表9-14可得齒輪疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)：小齒輪硬化系數(shù)：查閱參考文獻(xiàn)可知齒輪的接觸應(yīng)力為：MPa根據(jù)上式計(jì)算可得理論值高于實(shí)際使用最大值，故此設(shè)計(jì)合理。3.2.7齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核查閱文獻(xiàn)可知校核公式： (3.24)查閱文獻(xiàn)可知：代式計(jì)算重合度系數(shù)： (3.25)查閱文獻(xiàn)可知 (3.26)查閱文獻(xiàn)可知：MPa (3.27)查閱文獻(xiàn)可知：把上述結(jié)果代式計(jì)算：MPa (3.28)根據(jù)上式計(jì)算結(jié)果可知齒輪的實(shí)際工況最大疲勞強(qiáng)度遠(yuǎn)小于設(shè)計(jì)疲勞強(qiáng)度故此設(shè)計(jì)合格滿足此設(shè)計(jì)挖掘機(jī)的傳動(dòng)要求。需要全套設(shè)計(jì)聯(lián)系Q 97666224（說(shuō)明書CAD圖等）4 挖掘機(jī)平衡設(shè)計(jì)在挖掘機(jī)的工作作業(yè)情況下不僅其性能要達(dá)到要求并且在工況運(yùn)轉(zhuǎn)下還要使得其保持平衡來(lái)提高工作效率，所以要讓回轉(zhuǎn)支承滾珠盡可能均勻地受力。因此要使得挖掘機(jī)的挖掘斗槽在最大作業(yè)半徑時(shí)機(jī)器不能側(cè)翻，這就需要從挖掘機(jī)中部的旋轉(zhuǎn)盤下手來(lái)解決此問題了，當(dāng)挖掘機(jī)在最大作業(yè)半徑和最小作業(yè)半徑時(shí)他中間的轉(zhuǎn)盤的兩端分別收到最大的摩擦力，此時(shí)兩端摩擦力最大既就是磨損最為嚴(yán)重的位置這對(duì)于挖掘機(jī)的使用壽命來(lái)說(shuō)是一個(gè)不小的挑戰(zhàn)。轉(zhuǎn)盤的端部支撐軸受到更強(qiáng)烈的磨損。 挖掘機(jī)的工作循環(huán)期間實(shí)現(xiàn)作用在支撐軸上的載荷的均勻分布是為了挖掘機(jī)的平衡。因此，如果挖掘機(jī)平衡良好，則應(yīng)滿足以下條件：無(wú)論空載或滿載，機(jī)構(gòu)的重量和轉(zhuǎn)盤上的工作力都不得超過支撐軸的最大直徑而且不管工作裝置當(dāng)時(shí)的狀態(tài)。4.1計(jì)算工況最大平衡重挖掘機(jī)平衡位置機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖4.1所示：查閱參考文獻(xiàn)可知挖掘機(jī)轉(zhuǎn)盤作用力 ： (4.1)最大工作半徑時(shí)平衡方程： (4.2)聯(lián)立上述兩式可求得極限重量： (4.3)公式中：最大平衡重量 ：；需要全套設(shè)計(jì)聯(lián)系Q 97666224（說(shuō)明書CAD圖等）N其中：圖4.1 挖掘機(jī)受力分析（確定最大平衡重）4.2計(jì)算最小平衡力 上文計(jì)算了挖掘機(jī)最大的的受力條件下的平衡狀態(tài)，但是挖掘機(jī)不僅要使得最大狀態(tài)的平衡力過關(guān)還要使得最小平衡力過關(guān)才能使得挖掘機(jī)應(yīng)對(duì)各種工況狀態(tài)下工作。查閱參考文獻(xiàn)可知挖掘機(jī)轉(zhuǎn)盤作用力： (4.4)由此計(jì)算最小作業(yè)半徑承載力： (4.5)根據(jù)上式可計(jì)算最小衡重的范圍： (4.6)其中：；N圖4.2整體挖掘機(jī)受力（最小平衡重合理性）通過上式計(jì)算可知設(shè)計(jì)最小承載平衡力遠(yuǎn)大于實(shí)際最小承載平衡力，故此設(shè)計(jì)合理。4.3設(shè)計(jì)合理平衡承載在挖掘機(jī)工況工作時(shí)由于挖掘機(jī)自身質(zhì)量和工況工作所帶來(lái)的作用于轉(zhuǎn)盤的承載力不能超過設(shè)計(jì)的最大值和最小值，如果超過這個(gè)最大或者最小的承載力范圍就可能使得零件損壞或者挖掘機(jī)側(cè)翻；這樣對(duì)于操作人員的人生安全有著巨大的隱患，而且對(duì)于財(cái)產(chǎn)損失也是巨大的還會(huì)降低工作效率。綜上所述，要滿足這些必須性的要求才能應(yīng)用市場(chǎng)大量投產(chǎn)。選擇合適的衡重范圍有眾多的限制條件但是與主軸轉(zhuǎn)矩的條件關(guān)系最為明確。查閱文獻(xiàn)表9-13可知應(yīng)選擇兩個(gè)周期的平均值作為傾覆周期。 (4.7) (4.8) (4.9)計(jì)算中心軸線力矩平衡： (4.10)又因?yàn)椋核裕?(3.11) 此時(shí)應(yīng)確定挖掘機(jī)工作時(shí)的兩個(gè)極端狀態(tài)，又因?yàn)檗D(zhuǎn)臺(tái)在工作時(shí)會(huì)發(fā)生相對(duì)比較小的位移，然后又通過裝置位移計(jì)算合力最后對(duì)求得的合力做最后的驗(yàn)算檢查才能使用。(1) 挖掘機(jī)開始作業(yè)前挖斗處于最大作業(yè)半徑時(shí)產(chǎn)生的傾覆力矩（不算挖斗的重力帶來(lái)的力矩）。(2) 挖掘機(jī)挖斗裝滿物料處于接近一半的推出量時(shí)，此時(shí)轉(zhuǎn)盤所受力矩最大。 查閱文獻(xiàn)可知挖掘機(jī)上半部分工作重力。 (4.12) 挖掘機(jī)回轉(zhuǎn)