轉(zhuǎn)盤基礎(chǔ)資料

符號說明DL （上排）滾道中心圓直徑DW——（上排）滾動體直徑WD]——外圈安裝孔分布圓直徑D2——內(nèi)圈安裝孔分布圓直徑D——公稱外徑d——公稱內(nèi)徑d1 外圈內(nèi)徑d3 內(nèi)圈外徑H——總高H1——內(nèi)外圈高度H 內(nèi)外圈高度差DS——有效硬化層深度n 安裝孔個數(shù)n1 油孔個數(shù)dn1——外圈安裝孔直徑dn2——內(nèi)圈安裝孔直徑d. 外圈安裝螺紋孔直徑m1dm2 內(nèi)圈安裝螺紋孔直徑L——安裝孔螺紋長度d 齒頂圓直徑am 模數(shù)x 齒輪徑向變位系數(shù)z 齒數(shù)b——齒寬/ —1—前言特大型軸承指的是外徑大于或等于440mm或內(nèi)徑大于250mm的軸承。此定義范圍過于龐大，因此，本畢業(yè)設(shè)計研究的是特大型軸承中的回轉(zhuǎn)支承（轉(zhuǎn)盤軸承）中的滾柱式。本論文將是根據(jù)《中華人民共和國機械行業(yè)標準》JB/T2300—1999及其他相關(guān)資料編寫的滾柱式回轉(zhuǎn)支承設(shè)計方法研究，?；剞D(zhuǎn)支承是用于工程機械、礦山機械、建筑機械以及其它機械中需要兩部分相對回轉(zhuǎn)運動的基礎(chǔ)零件。它尺寸通常很大又類似于軸承,因此也有人把它稱為“大軸承”。大部分回轉(zhuǎn)支承為低速轉(zhuǎn)動,一般采用齒輪傳動，但也有的沒有齒輪。該產(chǎn)品一般都帶有安裝孔、內(nèi)齒輪或外齒輪、潤滑孔和密封裝置，還要具有結(jié)構(gòu)緊湊、結(jié)構(gòu)剛性好、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、精度高、安全可靠等特點。中國的工程機械要在市場上昂首闊步，就必須要有質(zhì)量過硬的回轉(zhuǎn)支承。所以很有必要研究回轉(zhuǎn)支承的設(shè)計方法。我國回轉(zhuǎn)支承產(chǎn)品的發(fā)展起步較晚，而它又是工程機械主機上的重要基礎(chǔ)件，它的質(zhì)量直接影響工程機械主機的性能?；剞D(zhuǎn)支承的選用，是設(shè)計的關(guān)鍵，也是主機投入運行后可靠與否的關(guān)鍵。所以，合理的設(shè)計和使用回轉(zhuǎn)支承，具有重要的現(xiàn)實意義。此畢業(yè)設(shè)計論文研究回轉(zhuǎn)支承產(chǎn)品型號的編制方法，使用材料，壽命研究，可靠性分析，選型計算，承載能力曲線，實驗方法，檢驗規(guī)則，標志，包裝，運輸與儲存等。及研究國外相關(guān)技術(shù)的發(fā)展狀況與趨勢。WWW.PST10.INFO此畢業(yè)設(shè)計論文還將建立滾柱式回轉(zhuǎn)支撐參數(shù)數(shù)據(jù)庫查詢系統(tǒng)，使用Microsoftaccess建立滾柱式回轉(zhuǎn)支承的數(shù)據(jù)庫，并通過Microsoftvisualc++與Microsoftaccess接口開發(fā)來迅速查找所需要的參數(shù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)以及參數(shù)化設(shè)計人機呼喚。并講述了數(shù)據(jù)庫的建立基本知識與面向?qū)ο蟮膙isualc++的程序基本知識。本論文的編寫得到了曲廷敏、陳龍老師等的大力輔導(dǎo)和學(xué)校同學(xué)的協(xié)助，在此對上述人員的幫助表示忠。/index.php

第一章回轉(zhuǎn)支承的基本知識§1.1回轉(zhuǎn)支承的概述一、結(jié)構(gòu)型式回轉(zhuǎn)支承一般由套圈（內(nèi)圈、外圈、上下圈）、滾動體、隔離塊密封圈和油杯等組成。二、滾道型式1、 單排四點接觸球式回轉(zhuǎn)支承（01系列）；2、雙排異徑球式回轉(zhuǎn)支承（02系列）、其滾動體公稱直徑組合為上排/下排，如25/20、30/25、60/50；3、單排交叉滾柱式回轉(zhuǎn)支承（11系列）、其滾動體為1：1成90度交叉排列，見圖1-1；圖1-1單排交叉式回轉(zhuǎn)支承

圖1-1單排交叉式回轉(zhuǎn)支承4、三排滾柱式回轉(zhuǎn)支承（13系列）、其滾動體公稱直徑組合為上排/下排/徑向，如25/20/16、32/25/20，見圖1-2；130D ——「山 比 di 130D ——「山 比 di 133.134圖1-2三排滾柱式回轉(zhuǎn)支承三、傳動型式0—無齒式漸開線圓柱齒輪外嚙合小模數(shù)；漸開線圓柱齒輪外嚙合大模數(shù)；漸開線圓柱齒輪內(nèi)嚙合小模數(shù)；漸開線圓柱齒輪內(nèi)嚙合大模數(shù)。四、安裝配合型式0—標準型無止口；標準型有止口；特殊型。五、安裝孔型式0—內(nèi)、外圈安裝孔均為通孔；1—內(nèi)、外圈安裝孔均為螺紋孔；2—內(nèi)圈安裝孔為螺紋孔，外圈安裝孔為通孔；外圈安裝孔為螺紋孔，內(nèi)圈安裝孔為通孔。§1.2回轉(zhuǎn)支承編制方法回轉(zhuǎn)支承的編號方法有多種多樣，不同的廠家有不用的編號方法，例如洛軸集團的回轉(zhuǎn)支承的編號就是采用自己廠的編號。在次列舉出兩種常用的編號方法，一個是《JB/T2300-1999》標準回轉(zhuǎn)支承編號方法，另一個是《JG/T66-1999》標準回轉(zhuǎn)支承編號方法。其中第一種編號方法比較通用，也被列為中華人民共和國機械行業(yè)標準。一、《JB/T2300-1999》標準回轉(zhuǎn)支承編號方法XX&?XX?XXXX①②③④⑤--產(chǎn)品類別：0—球類回轉(zhuǎn)支承—滾柱回轉(zhuǎn)支承—滾道結(jié)構(gòu)型式—單排交叉滾柱式單排四點接觸球式—雙排異徑球式—三排滾柱式—傳動方式：0—無齒式—漸開線圓柱齒輪外嚙合小模數(shù)—漸開線圓柱齒輪外嚙合大模數(shù)—漸開線圓柱齒輪內(nèi)嚙合小模數(shù)—漸開線圓柱齒輪內(nèi)嚙合大模數(shù)一滾動體（鋼球或滾柱）直徑（mm）—滾道中心圓直徑（mm）型號示例單排交叉滾柱式，內(nèi)齒嚙合大摸數(shù)，滾動體直徑為40mm，滾動體組節(jié)圓直徑為1400mm，標準型止口，內(nèi)、外圈安裝孔都為光孔的回轉(zhuǎn)支承，其產(chǎn)品型號標記如下回轉(zhuǎn)支承114.40.1400JB/T2300

、《JG/T66-1999》標準回轉(zhuǎn)支承編號方法圖1-3《JG/T66-1999》標準回轉(zhuǎn)支承編號方法說明：A—內(nèi)、外圈安裝孔均為通孔；B—內(nèi)、外圈安裝孔均為螺紋孔；C—內(nèi)圈安裝孔為螺紋孔，外圈安裝孔為通孔；D—外圈安裝孔為螺紋孔，內(nèi)圈安裝孔為通孔。型號示例單排交叉滾柱式，內(nèi)齒嚙合大摸數(shù)，滾動體直徑為40mm，滾動體組節(jié)圓直徑為1400mm，標準型止口，內(nèi)、外圈安裝孔都為光孔的回轉(zhuǎn)支承，其產(chǎn)品型號標記如下：回轉(zhuǎn)支承JNA1400.40AJB/T66-1999第二章回轉(zhuǎn)支承所用材料§2.1內(nèi)、外圈及滾動體用材料一、國內(nèi)材料的使用一般情況下，回轉(zhuǎn)支承的內(nèi)、外套圈和滾動體均可采用整體淬火的碳洛軸承鋼，牌號為GCr15或GCr15SiMn鋼制造；內(nèi)、外套圈則采用表面淬硬鋼，當用戶無特殊要求時，一般用50Mn制造，但有時滿足部分特殊應(yīng)用場合主機的需要，可選用其他牌號的鋼種，如42CrMo、5CrMnMo等。同時42CrMo、5CrMnMo、50Mn應(yīng)分別符合GB/T3077、GB/T1299、GB/T699的規(guī)定。二、國外材料的使用1、美國回轉(zhuǎn)支承使用的主要材料為42CrMo4V，是美國材料實驗協(xié)會研究（ASTM）并開發(fā)的一種材料，這種材料性能優(yōu)越，有很好的接觸疲勞強度、硬度高、耐磨性好，并有較好的耐腐蝕性。其材料化學(xué)成分如表2-1表2-142CrMo4V 的化學(xué)成分（%）名稱CSiMnPSCrMo42CrMo4V0.38max0.60maxmax0.900.150.450.400.900.0350.0301.20.302、日本回轉(zhuǎn)支承使用主要材料為中碳鉻鉬合金鋼，主要鋼號有SCM440（SCM4）和SCM445（SCM）。此編號為日本工業(yè)標準（JIS）用這中鋼的最大特點是高任性。其化學(xué)成分見表2-2。表2-2SCM440與SCM445的化學(xué)成分（%）名稱CSiMnPSCrMoSCM4400.390.320.710.0140.0110.990.24SCM4450.4170.0321.240.31§2.2保持架用材料回轉(zhuǎn)支承所用保持架型式有整體保持架、分段式保持架或隔離塊式保持架等不同的結(jié)構(gòu)。其中整體保持架或分段式保持架采用20號鋼或ZL102鑄造鋁合金制造，隔離塊式保持架采用聚酰胺1010樹脂ZL102鑄造鋁合金或QA110-3-1.5鋁青銅制造。進年來隨著材料工業(yè)的不斷發(fā)展尼龍GRPA66.25也已在分段保持架的設(shè)計中得到廣泛應(yīng)用?！?.3密封圈用材料一般采用油丁晴橡膠制造，型號為SN7453，應(yīng)符合HG/T2811中的規(guī)定。第三章回轉(zhuǎn)支承的選型計算分析§3.1結(jié)構(gòu)型式的選擇常用回轉(zhuǎn)支承的結(jié)構(gòu)型式有四種：單排球式、交叉滾柱式、雙排球式、三排柱式。為使選型科學(xué)合理，先進行數(shù)據(jù)對比。一、單排球式和交叉滾柱式額定靜容量、額定動容量對比額定靜容量co和額定動容量Ca的大小決定了回轉(zhuǎn)支承的承載能力和使用壽命，現(xiàn)以外型及安裝尺寸完全相同的單排球式Q1600*50和交叉滾柱式J16oo*36為例分析對比如下：1、 單排球式Q16oo*5o額定靜、動容量Co1，Ca1)C01=f0?d02?Z?sina (式3-1)=38X502X89Xsin50°=6476906 (N)式中fO 滾道硬度系數(shù)，55HRC時為38N/mm2Z——滾動體個數(shù)a——滾道接觸角，一般機械取a=50°Ca1=95?f1?fs?fc?fa?fd?Z2/3?fH (式3-2)=95X0.299052X3.74244X0.837510X0.651309X872.672X19.9339X0.732247=73876o (N)式中各符號含義及子式從略。2、 交叉滾柱式J1600*36的額定靜、動容量(C02,Ca2)Co2=fo?do?Lo?(Z/2) ?sina (式3-3)=76X36X0.8X36X(122/2)Xsin45°=3398783(N)式中Lo—滾動體有效接觸長度Ca2=41o?f1?fc?fa?f07/9?d020/27?(Z/2)3/4XfH(式3-4)=410X0.390100X0.874740X0.682713X13.6484X46.9444X21.8272X0.732247=978133（N）從上述計算，得到單排球的靜載能力較交叉滾柱式高90%，但動載能力小25%，任選二種基本參數(shù)相同的單排球式和交叉滾柱式對比計算，其結(jié)論是一致的。需要說明的是，交叉滾柱的動、靜載能力實際上遠達不到理論計算值。原因有二：第一，滾道角度誤差，90°±3；第二，軸徑向間隙的存在，使內(nèi)、外套圈在工作時發(fā)生相對傾斜，兩者疊加，使內(nèi)、外套圈本應(yīng)平行的對應(yīng)滾道面，沿滾動體母線全長，最大可產(chǎn)生0.1mm左右的傾斜，因此，滾柱受載沿長度方向是不均勻的，兩端應(yīng)和差最大，最大應(yīng)力高出平均應(yīng)力很多，甚至一倍以上或更多，再加上兩端的相對滑動，即使其負載尚未達到其額定載荷時，其最大應(yīng)力已超出許用應(yīng)力，而使?jié)L道破壞失效。盡管腰鼓形滾子的使用使上述情況有所改善，但效果并不明顯。這是因為，滾柱兩端的微量修緣，并不能補償滾道角度誤差及內(nèi)外套圈對應(yīng)面在工作過程的傾斜；而且，一種修緣尺寸，只適用于一定的D0、d0及軸徑向間隙，要想取得較好的效果，除對滾道角度公差有較高要求外，還應(yīng)將軸、徑向間隙控制在0.05mm以內(nèi)。顯然，目前無論是制造還是使用都難以達到（一般要求與回轉(zhuǎn)支承連接的平臺的平面度公差為回轉(zhuǎn)支承軸、徑向間隙的1/2）。即使達到了，交叉滾柱的實際動、靜載能力也只是向理論動靜載能力靠近了一點，差距的存在是必然的。二、三排柱式是重載的首選型式三排柱式較其它三種型式有著承載能力大的明顯優(yōu)點，但其造價也是最高的（同一d0）。為什么它能成為重載機械的首選型式呢？我們不妨在引進單位成本額定靜容量r這一判斷選用回轉(zhuǎn)支承型式的經(jīng)濟技術(shù)指數(shù)后，來分析四種型式隨著d0的變化與r值變化的規(guī)律需說明的是，r值越大，單位成本的額定靜容量越大。有關(guān)設(shè)計人員對JJ36-91和JB2300-84標準中所有型式各種規(guī)格的r值都進行了詳細計算，并以d0為橫坐標，r值為縱坐標，繪制了d0—r曲線圖，從圖中可明顯看出：①隨著d0的增加，四種型式的r值都在增加；②在d0W1800時，單排球式的r線最高。當d0>1800

時，三排柱式的r線最高。也就是說在dOW1800范圍內(nèi)承受同樣的載荷，用單排球式造價最低；d0>1800時，承受同樣的載荷，用三排柱式造價最低。如果同意以上的分析和計算,那么結(jié)論是明顯的:中小規(guī)格的回轉(zhuǎn)支承應(yīng)以單排球式為首選型式,大規(guī)格是三排柱式。近幾年來，有些主機廠由于型式選擇失當，已為此付出了沉重的代價，歷史的經(jīng)驗值得注意。§3.2選型計算的方法一、回轉(zhuǎn)支承受載情況回轉(zhuǎn)支承在使用過程中，一般要承受軸向力Fa、徑向力Fr以及傾覆力矩M的共同作用，對不同的應(yīng)用場合，由于主機的工作方式及結(jié)構(gòu)形式不同，上述三種荷載的作用組合情況將有所變化，有時可能是兩種載荷的共同作用，有時也有可能僅僅是一個載荷的單獨作用。通常，回轉(zhuǎn)支承的安裝方式有以下兩種形式—座式安裝和懸掛式安裝。兩種安裝形式支承承受的載荷示意如圖3-1：-M座式安裝 占 1~I Ir懸掛式安裝11圖3-1回轉(zhuǎn)支承的安裝示意圖、回轉(zhuǎn)支承選型所需的技術(shù)參數(shù)1、回轉(zhuǎn)支承承受的載荷；2、每種載荷及其所占有作業(yè)時間的百分比；3、在每種載荷作用下回轉(zhuǎn)支承的轉(zhuǎn)速或轉(zhuǎn)數(shù)；4、作用在齒輪上的圓周力；5、回轉(zhuǎn)支承的尺寸；6、其他的運轉(zhuǎn)條件。7、回轉(zhuǎn)支承承載能力曲線每一型號回轉(zhuǎn)支承都對應(yīng)一個承載力曲線圖，曲線圖可幫助初步的選擇回轉(zhuǎn)支承。曲線圖中有二種類型曲線，一類為靜止承載曲線（1線），表示回轉(zhuǎn)支承保持靜止狀態(tài)時所能承受的最大負荷。另一類為回轉(zhuǎn)支承螺栓極限負荷曲線（8.8、10.9），它是在螺栓夾持長度為螺栓公稱直徑5倍，預(yù)緊力為螺栓材料屈服極限70%是確定的。三、選型計算流程圖3-2選型流程圖§3.3單排交叉滾柱式回轉(zhuǎn)支承選型計算一、按承載能力曲線選型單排交叉滾柱式，a=45度，滾柱按1:1交叉排列，且有圓柱形和圓弧鼓形兩種，計算方法一樣，但圓弧鼓形滾柱的承載能力比普通圓柱形滾柱高10%左右。其計算公式為:F'二（F+2.05F）?f （式3-5）aarsM'二M?f （式3-6）s式中:F'——軸向當量載荷；aM'——軸向當量傾覆力矩；f——靜態(tài)安全系數(shù)；見表3-1。s表3-1靜態(tài)安全系數(shù)fs工作類型工作特性機械舉例fs輕型不經(jīng)常滿負荷，回轉(zhuǎn)平穩(wěn)沖擊小堆取料機，汽車起重機，非港口用輪式起重機1.00?1.15中型不經(jīng)常滿負荷，回轉(zhuǎn)較快，有沖擊塔式起重機，船用起重機，履帶起重機1.15?1.30重型經(jīng)常滿負荷，回轉(zhuǎn)快沖擊大抓斗起重機，港口起重機，單斗挖掘機，集裝箱起重機1.30?1.45特重型滿負荷，沖擊大或工作場所條件惡劣斗輪式挖掘機，隧道掘進機，冶金起重機，海上作業(yè)平臺起重機1.45?1.70、按計算靜容量的方法選型交叉滾柱式回轉(zhuǎn)支承額定靜容量的計算公式如下:C=f-d-1-Z-sina/2000（104N） （式3-7）0a 00式中1——滾柱有效工作長度，對圓柱形滾子1=0.8d；對圓弧鼓形0滾子1=0.9d；0f——靜容量系數(shù)；0a 接觸角，a=45°；z——滾柱總數(shù)量，z=兀巴口00°d+b0C=F+5M+2.5F （公式3-8）0d aD r0表3-2靜容量系數(shù)ZN/mm)\d\HRC\1620252832404550606016.2215.6215.0914.9214.0413.5513.0612.5812.155915.3514.7814.2814.1113.2812.8212.3411.9111.495814.5213.9813.5113.3412.5612.1211.6911.2710.875713.7413.2312.7812.6311.8911.4611.0510.6610.295613.0212.5212.1011.9511.2410.8410.4510.089.735512.311.8611.4411.3110.6410.269.899.549.21§3.4三排滾柱式回轉(zhuǎn)支承選型計算一、按承載能力曲線選型三排滾柱式回轉(zhuǎn)支承選型時，僅對軸向滾道負荷和傾覆力矩的作用進行計算。F'=F-faasM'二M-fs式中：F'——軸向當量載荷；aM'——軸向當量傾覆力矩；f——靜態(tài)安全系數(shù)；見表3-1。s二、按計算靜容量的方法選型三排滾柱式回轉(zhuǎn)支承的額定靜容量按下列公式計算：

C二f-d-l?/2000(1ON)0a 00式中：l——滾柱有效工作長度，l=0.9d0f——靜容量系數(shù)；見表3-20式3-9)Z——滾柱總數(shù)量，Z=「D-式3-9)Z——滾柱總數(shù)量，Z=0—

d+bC0d4.37MC0d4.37M=F+—

aD0式3-10)§3.5回轉(zhuǎn)支承選型計算舉例一、舉例題目門坐式起重機（抓斗）；其受載荷如圖3-1，最大幅度時的工作負荷和幅值為：Q=260KNlmax=23m；A=75KNamax=11m；O=450KNo=0.75mG=900KNg=3m；W=27KNr=6.5m。選型計算過程1、首先確定對該主機應(yīng)考慮的靜安全系數(shù)fs,可由表3-1查得，門坐式起重機（抓斗）：fs=1.452、已知最大靜載荷出現(xiàn)在幅度最大時，其載荷計算公式如下：（1）、計八級風(fēng)力的最大工作載荷軸向力F二Q+A+O+Ga傾覆力矩：M=Q*l+A*a+W*r—O*o—G*gmaxmax（2）、不計風(fēng)力，考慮25%實驗負荷的載荷軸向力：F二1.25Q+A+O+Ga傾覆力： M=1.25Q*l+A*a—O*o—G*gmaxmax3、代入數(shù)據(jù)計算（1）、八級風(fēng)力時的最大工作載荷：F二Q+A+O+G=260+75+450+900=1685KNaM二Q*l+A*a+W*r—O*o—G*gmaxmax=260x23+75x11+27x6.5-450x0.75-900x3=3943KNm（2）、不計風(fēng)力，考慮25%試驗負載時的最大工作載荷F二1.25Q+A+O+G=325+75+450+900=1750KNaM二1.25Q*l+A*a—O*o—G*gmaxmax=325*23+75*11-45*0.75-900*3=5566.3KNm（3）、不計風(fēng)力時最大工作載荷F二Q+A+O+G=1685KNaM二Q*l+A*a—O*o—G*g=260*23+75*11-450*0.75-900*3maxmax=3767.5KNm4、 選用符合情況（2）作為靜態(tài)計算的工作載荷，回轉(zhuǎn)支承靜態(tài)參照載荷為：F'=1750KNx1.45=2537.5KNaM'=5566.3KNmx1.45=8071.1KNm而螺栓的計算載荷為：F=1750KNaM=5566.3KNM5、 根據(jù)計算結(jié)果，再查承載曲線，查的曲線如圖3-2；可確定選用13*.45.2000回轉(zhuǎn)支承。

圖3-213*.45.2000 回轉(zhuǎn)支撐的承載曲線圖說明：l線為靜態(tài)承載能力曲線；8.8、10.9為螺栓承載曲線；1'-靜態(tài)載荷點；2'-螺栓載荷點；1'點再滾道靜態(tài)承載曲線1下方，因此滿足要求；2'點在10.9級螺栓承載曲線下方，因此選擇9.9級螺栓可以滿足要求。6、綜上分析，次主機可選用13*.45.2000回轉(zhuǎn)支承，螺栓選用9.9級。選型計算完成。第四章回轉(zhuǎn)支承的螺栓設(shè)計§4.1螺栓組聯(lián)接的設(shè)計步驟1、螺栓組結(jié)構(gòu)設(shè)計，考慮聯(lián)接的用途，被聯(lián)接件的結(jié)構(gòu)，選定接合面形狀，螺栓數(shù)目，布置形式；2、對螺栓組進行受力分分析，找出受力最大的螺栓及其工作載荷；3、進行失效分析確定計算準則，根據(jù)強度條件計算螺栓內(nèi)徑，經(jīng)標準化后確定d；4、 從手冊中根據(jù)d確定螺栓其它結(jié)構(gòu)尺寸；5、對于特殊結(jié)構(gòu)需畫出零件圖?！?.2螺栓組結(jié)構(gòu)設(shè)計要求合理確定聯(lián)接的接合面的幾何形狀和螺栓布置形式，力求各螺栓與聯(lián)接接合面受力均勻，并便于加工裝配。不同的布置方案會影響總載荷在各螺栓上的分配結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)考慮以下幾個方面1、聯(lián)接接合面的幾何形狀。設(shè)計時通常把接合面設(shè)計成軸對稱的簡單幾何形狀，便于加工制造。2、螺栓對稱布置，使螺栓組的對稱中心與接合面的對稱中心重合，以保證螺栓受力均勻。3、螺栓的布置應(yīng)使各種螺栓的受力合理(l)對于紋制孔用受剪螺栓數(shù)目，在平行于工作載荷方向上要小于8；(2)螺栓組承受彎矩和扭矩時，螺栓遠離對稱中心布置。4、如果螺栓同時承受軸向載荷，橫向載荷，應(yīng)增加減載裝置

5、螺栓排列應(yīng)有合理的間距、邊距留足夠的板手空間：裝拆方便，對有緊定性要求的重要聯(lián)接，間距按表5-1表5-1螺栓布局情況表6、分布同一圓周上的螺栓數(shù)目應(yīng)取4，6，8，10成偶數(shù)，同一螺栓組中各螺栓材料、直徑、長度均應(yīng)一致，以便于互換。7、避免螺栓受偏心載荷螺接受偏心載荷時，螺栓應(yīng)力大9倍。為此應(yīng)采用魚眼坑，沉頭座，凸臺。如圖5-1：小凸臺 胡沉頭座圖5-1螺栓安裝示意圖§4.3回轉(zhuǎn)支承螺栓組受力分析目的：根據(jù)聯(lián)接的結(jié)構(gòu)和支承情況通過分析，找出受力最大的螺拴及所受力，為簡化計算，現(xiàn)作出如下假設(shè)、螺栓剛度相同、螺栓組對稱中心與接合面形心重合

、受載后合面仍保證為平面回轉(zhuǎn)支承主要承受的載荷有軸向拉力或壓力和傾覆力矩、防止徑向滑動的擰緊力計算為防止回轉(zhuǎn)支承受徑向力產(chǎn)生滑動，必須給螺栓一定的擰緊力。式4-1)KF式4-1)Q—s―徑向力

pfi式中：K—可靠系數(shù)，一般取1.1-1.3；sf—摩擦系數(shù)；—接合面數(shù)。二、承受軸向載荷的螺栓聯(lián)接安裝時，螺栓受到擰緊力Qp,工作時螺栓組承受軸向總載荷為假設(shè)各螺接受載均勻，每個螺栓所受軸向工作載荷為式4-2)式4-3)式4-3)三、受傾覆力矩的螺栓聯(lián)接假設(shè)底板是剛性，螺栓是彈性的1、計算最大工作拉力傾覆力矩作用平面為垂直于00的X軸平面，以底板為平衡體a.未受力矩M作用前，安裝時螺栓受預(yù)緊力Qp，底板上面受螺栓壓力Qp!，下面受地基作用力Qpt底板處于平衡狀態(tài)。b.在力矩M作用下，底板有繞00軸線傾覆的趨勢左側(cè)螺拴被拉緊tQpfQ1，右側(cè)螺栓被放松!QpfQp2'螺栓對地板壓力tQpfQ1螺栓對地板壓力!QpfQp2'地基對地板壓力!QpfQp1'地基對地板壓力tQpfQ2

底板左側(cè)所受合力J底板右側(cè)所受合力TQ1底板左側(cè)所受合力J底板右側(cè)所受合力TQ1圖5-2螺栓受力示意圖底板所受合力Fi--組成力矩與M平衡，防止傾覆，平衡條件M=y\Fi'Li（公式4-4）式中：Z--螺栓總數(shù)Fi--第i行螺栓處底板所受合力，該合力是與第i根螺栓所受工作載荷大小相等方向相反Li--距00線的距離。c?根據(jù)變形協(xié)調(diào)條件Lif--變形、口--螺接受力---工作載荷Fif式4-5)式4-6)d?聯(lián)立求出受力最大螺栓的工作拉力Fmax式4-7)螺栓總拉力

三、回轉(zhuǎn)支承一般都受上述兩種情況的聯(lián)合作用其最大受力為兩種情況拉力之和或之差。既：F二Q土Q （式4-9）軸向力傾覆力§4.4螺栓直徑的確定根據(jù)上面計算的F,計算螺栓直徑d1式4-10), [4x1.3F式4-10)仁^7計算結(jié)果標準化，其中&查詢相關(guān)手冊。§4.5回轉(zhuǎn)支承與配套主機的安裝一、安裝支架的要求1、安裝配合支架一般采用筒形結(jié)構(gòu)，同壁與軌道中心對齊為好如圖5-2：2啟對2啟對Utt M動暮 山帕 反上支臣、為了防止回轉(zhuǎn)支承局部過載，保證其靈活運轉(zhuǎn)，安裝支架應(yīng)在所有焊接工序后進行消除內(nèi)應(yīng)力處理，并對安裝平面進行機械加工，其平面度（包括水平面的角度偏差）應(yīng)控制在一定范圍內(nèi)。見表5-2：

表5-2包含角偏差在內(nèi)的平面度許可值滾道中心圓直徑安裝支架平面偏差P(mm)DL(mm)單排四點接觸球式支承雙排球式支承滾柱式支承~10000>1000~15002>1500~20000.220.300.15>2000~25000.250.350.17>2500~40000.300.400.20>4000~60000.400.500.30>6000~80000.500.600.40注：表5-2中的數(shù)值為最大值，在180°的扇形區(qū)內(nèi)只允許有一處波峰達到該值，并在0°~90°~180°區(qū)域內(nèi)平穩(wěn)上升或下降。不允許忽升忽降，以避免峰值負荷。3、安裝支架還應(yīng)具有良好的剛性。在最大允許符合下，撓曲變形量應(yīng)控制在表5-3規(guī)定的范圍內(nèi)。表5-3最大允許符合下的撓曲變形量~10>>>>>>>>>>>>00100150■2OG-2002002002002002002002GG200DL0^10-20-2山20-2;0~2：'0~2?卜20-2.500000500500'500:5005.00500,500.500500500支架平0.6血1.01..31.62.02.53.03.6■4.2：4.&'7.0面攝犬撓廃4、安？裝支架1的螺緊栓孔L按GB/T5277-1985匚=*級精『度7口工，并于回轉(zhuǎn)支承安裝孔對齊。二、安裝螺栓要求1、回轉(zhuǎn)支承所用螺栓尺寸應(yīng)符合GB/T5782-2000和GB/T5783-2000的規(guī)定，其強度等級不低于GB/T3098.1-2000規(guī)定的8.8級，并根據(jù)支承受力情況選擇合適的強度等級。2、螺母尺寸應(yīng)符合GB/T6170-2000和GB/T6175-2000 規(guī)定，其機械性能應(yīng)符合GB/T3098.2-2000 規(guī)定。、螺栓擰緊方式按主機涉及規(guī)定，應(yīng)保證一定的預(yù)緊力，除非特殊規(guī)定，一般預(yù)緊力為螺栓極限的0.7倍。擰緊時允許在螺紋處少許涂油。預(yù)緊扭矩或預(yù)緊力見表4。、墊圈尺寸應(yīng)符合GB/T97.1-1985和GB/T97.2-1985，須調(diào)質(zhì)處理。不得使用彈簧墊圈。5、螺栓夾緊長度LK全5d（d-螺栓直徑）三、回轉(zhuǎn)支承安裝1、安裝前，回轉(zhuǎn)支承暗轉(zhuǎn)基準面和支架安裝平面必須清理干凈去除油污、毛刺、油漆以及其他異物。2、 回轉(zhuǎn)支承滾到淬火軟帶（外部標記“S”或堵塞孔處）應(yīng)置于非符合區(qū)或非經(jīng)常符合區(qū)。3、 回轉(zhuǎn)支承吊裝到位后，應(yīng)用塞尺檢查貼合平面的平整度。如有間隙應(yīng)重新進行機械加工。如確實無法加工可以采用填塑或局部墊片充，以防螺栓擰緊后支承變形。影響回轉(zhuǎn)支承性能。4、 安裝螺栓擰緊前，根據(jù)齒輪節(jié)圓徑向跳動最高點（三個涂有綠色標記齒）調(diào)節(jié)側(cè)間隙，并于螺栓擰緊后，在全部齒圈上進行一次齒側(cè)間隙的檢查。5、 擰緊螺栓應(yīng)在180方向?qū)ΨQ的連續(xù)進行，最后通過一遍，保

第五章回轉(zhuǎn)支承的綜合分析§5.1壽命與可靠性分析一、工作壽命回轉(zhuǎn)支承在額定載荷下隨主機作業(yè)或?qū)嶒炁_上做強化實驗，其壽命不得低于7000小時?？煽啃允请S主機作業(yè)1000小時，平均無故故障工作時間MTBF不低于500小時。二、回轉(zhuǎn)支承的使用壽命的預(yù)測計算方法回轉(zhuǎn)支承的使用壽命的預(yù)測計算方法，采用承載曲線預(yù)測?；剞D(zhuǎn)支承的使用壽命與回轉(zhuǎn)支承的負荷系數(shù)有關(guān)，根據(jù)承載曲線按下列公式進行預(yù)測使用壽命的計算：L=（f 30000 （式5-1）fl式中：L——回轉(zhuǎn)支承全負荷回轉(zhuǎn)時的使用壽命；f￡ 壽命系數(shù)，球式的￡=3、滾柱式￡=103。l式5-2）FMl式5-2）―AC=CF'M'式中：F——原點與負荷點連線在承載曲線上的交點的軸向負載，KN;AcM——原點與負荷點連線在承載曲線上的交點的傾覆力矩，KNm。c若回轉(zhuǎn)支承在數(shù)個變動載荷和一定工作時間比例下工作時，平均當量中心軸向載荷和平均當量傾覆力矩的計算方法如下：F'二（n?Fs+n?F ?+ +n?F）￡ （式5-3）A1A1 2 A2 n A nM'=N?Ms+N?M￡ FN?Ms1）s （式5-4）1122nn式中：n、n?n——為工作時間的百分率；12nFA1F?FAFA1F?FA2 An12n為在N、N…N工作時間的百分率內(nèi)的傾覆力矩。12n平均壽命：L=1/(fL=1/(f式中：L、L…L——為在N、N…N工作時間的百分率內(nèi)回轉(zhuǎn)支承使用壽命。12n12n負荷點工作時間%軸承承受的負荷在承載曲線上的負荷F'KN—'KNcmFKN—KNCm110a16004400ac1900c52002252400400175045803603200280039003420453600520030504350三、壽命計算舉例1、例：有一單排交叉滾柱式回轉(zhuǎn)支承，查其承載曲線及給頂負荷如表5-1表5-1回轉(zhuǎn)支承的工作情況2、計算方法：根據(jù)公式L廣1/（'；+nyL+…+n/L）計算1 2 n在工作時間為10%的工況下的壽命：Ff=—=1900/16=00 1.1875l1F'a1M°=—=5200/44=0 1.1818l1M'1取其中最小值，L=(f>00000=1.1818103=49500 (轉(zhuǎn))f1 l1同理計算得：在工作時間為25%的工況下的壽命L=45000f2轉(zhuǎn)）在工作時間為60%的工況下的壽命L=54000f3轉(zhuǎn)）在工作時間為5%的工況下的壽命L=17500f4轉(zhuǎn)）估算回轉(zhuǎn)支承的使用壽命：Lf=1/("1L+% +…+"/Lf)Ff1『f2 n=1/(0.10/49500+0.25/45000+0.60/54000+0.05/175000)=46400因此：計算該回轉(zhuǎn)支承的使用壽命為46400轉(zhuǎn)?？雌涔ぷ鲿r間，再折合成工作小時數(shù)?！?.2回轉(zhuǎn)支承的加工要求一、套圈的加工要求1、套圈不得有白點和裂紋，非金屬夾雜硫化物不得額超過2.5級，氧化物不的得超過3級，晶粒度級別指數(shù)不得低于6.0級，并符合YB/T5148的要求。調(diào)質(zhì)狀態(tài)硬度為207?262HB、正火狀態(tài)硬度為187?241HB。2、經(jīng)表面淬火的套圈滾道硬度應(yīng)達到55?62HRC。有效硬化層深度DS值應(yīng)符合表5-2的規(guī)定。表5-2經(jīng)表面淬火的套圈滾道硬度D<30>30~40>40~50>50WDS三3.0三3.5三4.0三5.0注：DS值為硬度到達48HRC以上的表面深度3、滾道淬火軟帶要求、軟帶寬度：對無堵塞孔的套圈的軟帶寬度，當DW25mm時，應(yīng)不大于W2D值；當〉25mm時，應(yīng)不大于50mm。對帶堵塞孔的軟帶寬度應(yīng)不大于堵塞W孔直徑加35mm。、軟帶標記：除帶堵塞孔的套圈軟帶應(yīng)設(shè)置在堵塞孔的滾道部位而不做標記處，其余套圈均應(yīng)在軟帶對應(yīng)的非安裝配合處做永久的“S”標記。對于雙半套圈的軟帶，除應(yīng)做如上標記外，還應(yīng)在配合鉆孔和裝配時，使雙半套圈的軟帶重合為一體。4、當內(nèi)、外徑有定位配合止口要求時,其尺寸公差應(yīng)分別為H9?H10、h9?h10。二、 滾動體的要求圓柱滾子應(yīng)符合GB/T4661的規(guī)定，其精度等級應(yīng)該選用III級。三、 齒輪的加工要求1、 齒輪為標準的直齒漸開線圓柱齒輪。2、 齒輪模數(shù)應(yīng)符合GB/T1357中的規(guī)定。3、 需淬火的齒輪分為齒面淬火、齒根齒面淬火和全齒淬火。其淬火部分的表面硬度為50~60HRC，有效硬化深度應(yīng)符合表5-3中的數(shù)值。表5-3齒輪有效硬化深度(mm)m<6>6~12>12~18>18~25DS齒面三1.2三2.2三3.2三4.0齒根三0.6三1.2三1.5三2.04、加工后表面不得有裂紋?！?.3回轉(zhuǎn)支承的裝配一、 裝配前，表面應(yīng)光整、無劃痕、碰傷等缺陷；二、 裝配好的套權(quán)等正反靈活地旋轉(zhuǎn)、無異常的響聲；三、 裝配好的回轉(zhuǎn)支承和滾道之間應(yīng)加注潤滑脂，潤滑脂應(yīng)符合GB/T—7324中的規(guī)定，在下節(jié)將討論潤滑脂的使用；四、 裝配精度應(yīng)滿足表5-4中規(guī)定的數(shù)值。表5-4總成裝配精度(mm)項目滾道中心圓直單排四點接單排父叉滾雙排異徑球三排滾柱式

徑觸球式柱式式軸向間隙<5000.04~0.20——————三500?7100.04~0.25<0.020.10~0.200.03~0.06>710?11200.06?0.300.02~0.040.10~.0300.03?0.08>1120?18000.08~0.450.02~0.070.10~0.400.03~0.10>1800?28000.10~0.550.04~0.100.10~0.500.04~0.15>2800?45000.12~0.650.06~0.150.10~0.600.05~0.20徑向間隙<5000.04~0.20——————三500?7100.04~0.25<0.020.10~0.700.03~0.15>710~11200.06~0.300.02~0.040.20?0.900.04~0.20>1120~18000.08?0.450.02~0.070.20~1.000.06~0.25>1800~28000.10~0.550.04~0.100.20~1.100.07~0.30>2800~45000.12~0.650.06~0.150.30~1.300.08?0.35端面院跳動<5000.10——————三500?700.08>710~1100.12>1120~180000.15>1800~28000.300.250.700.20>2800~45000.350.300.800.25徑向圓跳動<5000.15——————三500?700.25>710~11200.300.300.600.30>1120~18000.400.350.800.35>1800~28000.500.451.000.40>2800~45000.600.551.200.45齒輪徑向跳動<5000.30——————三500?7100.350.250.600.30>710~11200.400.300.800.35>1120~18000.500.401.000.40>1800~28000.650.501.200.60>2800~45000.800.601.400.75

§5.4潤滑與密封分析有效而充分的對軸承實施潤滑和有效的密封是保證軸承安全運轉(zhuǎn)和避免早期非正常損壞的必要措施一、回轉(zhuǎn)支承的潤滑回轉(zhuǎn)支承大多在重載工況條件下，一般情況下采用充填潤滑油脂的潤滑型式對軸承施加潤滑均可取得滿意的效果，長用的潤滑脂有鈣基潤滑脂、鋰基潤滑脂、鋁基潤滑脂及高溫潤滑脂等。其具體選擇潤滑脂根據(jù)表5-5表5-5潤滑脂的選用支承結(jié)構(gòu)及密封形式工作條件潤滑密封脂部位名稱牌號整體、分段保持架或塑料ZG--3低溫、常溫、潮濕；滾道鈣基潤滑脂ZG--4隔離塊膠觀密封-40°C?+60°CZG--5齒輪石墨鈣基潤滑脂ZG--S鋰基潤滑脂ZL-140?140滾道ZL-2多屬隔離塊高MoS2復(fù)合鈣基潤滑脂3號溫齒輪4號高溫潤滑脂ZN6-4、潮80?180滾道MoS2復(fù)合鈣基潤滑脂2號迷宮式密封濕齒輪4號高溫潤滑脂ZN6-4常溫、耐海水腐蝕滾道2號鋁基潤滑脂ZU-2齒