回转支承选型计算
回转支承的应用范围及选型计算
回转支承的应用范围及选型计算(万达回转支承技术科,徐州,2010-12-12)一、应用范围新一代的回转支承应用已经非常广泛了,只要符合使用回转支承的条件就行,以下是应用范围明细:工程机械回转支承应用广泛,工程机械是回转支承最初应用也是应用最广泛的地方,如土方机械、挖掘机、解体机、堆取料机、平地机、压路机、强夯机、凿岩机械、掘进机等。
其他的还有:混凝土机械:混凝土泵车、混凝土搅拌布料杆一体机、带式布料机给料机械:圆盘式给料机、混砂机起重机械:轮式起重机、履带式起重机、门座式起重机、塔式起重机、叉式起重机、随吊机、龙门起重机地基处理机械:冲击式反循环钻机、回转式钻机、冲击式回转式钻机、旋挖钻机、反循环回转钻机、正循环回转钻机、长螺旋工程钻机、潜水工程钻机、静压桩机、打桩机工程船舶:挖泥船专用车:桥梁检测车、消防车、擦窗机、平板运梁车、高空作业车、自行式高空作业平台轻工机械:饮料机械、吹瓶机、包装机械、灌装机、回转理瓶机、注塑机船用起重机各种设备平台除了各种工程机械之外,回转支承的应用范围已经在逐渐扩大,目前类似港口设备、冶金设备、钻进平台等设备平台已经开始大范围使用回转支承代替原始轴承。
港口设备:港口起重机、正面吊新能源设备:风力发电设备、太阳能发电设备冶金设备:冶金起重机、钢包回转台、抓钢机、泥炮、吹氧装置游乐设备:摩天轮等机场设备:机场加油机军工设备:雷达、坦克等机器人:码垛机器人、焊接机器人、机械手医疗设备:伽马刀环保设备:刮泥机停车设备:塔式车库钻井平台设备、厨具设备、数控设备(线切割机、淬火机床)、砖机建筑结构:迪拜旋转塔二、回转支承选型计算回转支承承载能力曲线万达产品样本中每个型号的回转支承都对应一个承载能力曲线图,曲线图可以帮助用户初步地选择回转支承。
曲线图中有二种类型的曲线,一类为静态曲线(1线),表示回转支承保持静止状态时所能承受的最大负荷。
另一类为回转支承螺栓负荷曲线(8.8、10.9、12.9线),它是在螺栓夹持长度为螺栓公称直径的5倍,预紧力为螺栓材料屈服极限的70%时确定的。
回转支承选型计算与结构
回转支承选型计算(JB2300-1999)•转支承受载情况回转支承在使用过程中,一般要承受轴向力Fa 、径向力Fr 以及倾覆力矩M 的共同作用,对不同的应用场合,由于主机的工作方式及结构形式不同,上述三种荷载的作用组合情况将有所变化,有时可能是两种载荷的共同作用,有时也有可能仅仅是一个载荷的单独作用。
通常,回转支承的安装方式有以下两种形式—座式安装和悬挂式安装。
两种安装形式支承承受的载荷示意如下:二、回转支承选型所需的技术参数•回转支承承受的载荷•每种载荷及其所占有作业时间的百分比•在每种载荷作用下回转支承的转速或转数•作用在齿轮上的圆周力•回转支承的尺寸•其他的运转条件主机厂家可根据产品样本所提供的信息,利用静承载能力曲线图,按回转支承选型计算方法初步选择回转支承,然后,与我公司技术部共同确认。
也可向我公司提供会和转支承相关信息,由我公司进行设计选型。
每一型号回转支承都对应一个承载力曲线图,曲线图可帮助用户初步的选择回转支承。
曲线图中有二种类型曲线,一类为静止承载曲线( 1 线),表示回转支承保持静止状态时所能承受的最大负荷。
另一类为回转支承螺栓极限负荷曲线(8.8 、10.9 ),它是在螺栓夹持长度为螺栓工称直径 5 倍,预紧力为螺栓材料屈服极限70% 是确定的。
•回转支承选型计算方法•静态选型1 )选型计算流程图2 )静态参照载荷Fa' 和M' 的计算方法:•单排四点接触球式:单排四点接触球式回转支承的选型计算分别按承载角45 °和60 °两种情况进行。
I、a=45° II、a=60°Fa'=(1.225*Fa+2.676*Fr)*fs Fa'=(Fa+5.046*Fr)*fsM'=1.225*M*fs M'=M*fs然后在曲线图上找出以上二点,其中一点在曲线以下即可。
•单排交叉滚柱式Fa'=(Fa+2.05Fr)*fsM'=M*fs•双排异径球式对于双排异径球式回转支承选型计算,但Fr ≦10%Fa 时,Fr 忽略不计。
回转支承选型计算
回转支承选型计算引言回转支承是工程机械中的重要部件之一,用于实现旋转运动,并承受机械负荷。
在设计回转支承时,需要进行选型计算,以确保其能够满足工作条件下的安全和可靠运行。
本文将介绍回转支承选型计算的基本原理和步骤,并给出示例计算,以帮助工程师们正确选型回转支承。
选型计算步骤选型计算的基本步骤如下:1.确定旋转类型:首先需要确定回转支承的旋转类型,即单圈旋转还是多圈旋转。
根据实际工况和使用要求,选择合适的旋转类型。
2.确定工作负荷:根据实际工作条件和所需的运载能力,确定回转支承的工作负荷,包括垂直载荷、径向载荷、轴向载荷和倾斜载荷等。
3.确定工作周期:根据使用要求和工况条件,确定回转支承的工作周期,包括连续工作周期和断续工作周期等。
4.确定工作速度:根据实际工作条件和工作要求,确定回转支承的工作速度,包括正常工作速度和临界工作速度等。
5.计算工作寿命:根据回转支承的工作负荷、工作周期和工作速度等参数,通过寿命计算公式计算出回转支承的工作寿命。
6.选择合适型号:根据回转支承的工作负荷、工作周期、工作速度和工作寿命等参数,从厂商提供的选型手册中选择合适的型号。
示例计算假设我们需要选型一个用于挖掘机的回转支承。
根据工程师提供的参数,我们进行以下选择计算:•旋转类型:单圈旋转•垂直载荷:10000 N•径向载荷:20000 N•轴向载荷:5000 N•倾斜载荷:3000 N•连续工作周期:10 小时•正常工作速度:1 rpm首先,我们需根据给定数据,计算出工作寿命。
根据回转支承的工作负荷、工作周期和工作速度等参数,回转支承的工作寿命可以通过以下公式计算:工作寿命 = (C / P)^b × L其中,C 是基本动载荷,P 是动载荷,b 是寿命指数,L 是回转支承的总公转数。
根据实际情况,我们选择适用的参数值:• C = 100000 N•P = 20000 N• b = 10•L = 1000000代入公式中,可得到回转支承的工作寿命。
第6章 回转支承的选型
第6章 回转支承的选型6.1 载荷计算6.1.1载荷确定将作用在回转支承的各种载荷综合后,有以下载荷:垂直力:31G G G P k G b Q P +++⋅=力矩:W b b Q h W h W h P l G l G l G R P k M ⋅+⋅+⋅+⋅-⋅-⋅+⋅⋅=2113311 水平力:γcos 121r P P W W H -++=式中:Q P ——起升载荷; b G ——吊臂自重;1G ——上车除吊臂自重和配重外的其他部分重量;3G ——配重;1W ——沿吊臂方向的吹在重物上的水平力; 2W ——沿吊臂方向的吹在起重机上的水平力;1P ——重物的离心力;Pr ——回转齿轮的啮合力;k ——超载系数,对于一般工程起重机按动载试验(超载10%)取,即取 )1(55.0211.11.1226ϕϕϕ+=+⨯=⋅=k 轮胎式起重机上离心力和风力引起的力矩一般占起升载荷引起的力矩10%左右,取03.12=ϕ,则1165.1)03.11(55.0=+=k ,简化M 可得:33112.1l G l G l G R P M b b Q ⋅-⋅-⋅+⋅⋅=R ——幅度;b l ——吊臂重心到回转中心的水平距离;1l ——上车其他重量1G 的重心到回转中心的水平距离;3l ——配重重心到回转中心的水平距离。
参照《回转支承型式、基本参数和技术要求》(JB2300-84)计算表需说明以下几点: (1)、可近似取水平力 P G H 1.0=;(2)、给出的许用载荷图中有1和2两条界线,其中界线1用于静态校核,界线2用于动态校核;(3)、可近似认为吊臂质心位于臂长的1/2处,根据经验可取0.625处; (4)、可忽略风载荷。
2、最大压力计算[]⎥⎦⎤⎢⎣⎡=+⎭⎬⎫⎩⎨⎧-+=)5.0(1cos 2),(),(12sin sin 121210maxεαεεεεααM e M g e e P J n H J J n D M n G N 式中 α——接触角;0D ——回转支承公称直径;e n ——滚动体在受力时有效数目。
回转支承选型计算
回转支承选型计算:一、单排球式回转支承的选型计算1、计算额定静容量C0 = f ·D·d式中:Co ——额定静容量,kNf ——静容量系数,0.108 kN / mm2D ——滚道中心直径,mmd ——钢球公称直径,mm2、根据组合后的外载荷,计算当量轴向载荷式中:Cp ——当量轴向载荷,kNM ——总倾覆力矩,kN·mFa ——总轴向力,kNFr ——总倾覆力矩作用平面的总径向力,kN 3、计算安全系数fs = Co / Cpfs值可按下表选取。
二、三排柱式回转支承的选型计算1、计算额定静容量C0 = f ·D·d式中:Co ——额定静容量,kNf ——静容量系数,0.172 kN / mm2D ——滚道中心直径,mmd ——上排滚柱直径,mm2、根据组合后的外载荷,计算当量轴向载荷式中:Cp ——当量轴向载荷,kNM ——总倾覆力矩,kN·mFa ——总轴向力,kN3、计算安全系数fs = Co / Cpfs值可按下表选取。
回转支承安全系数fs回转支承产品标准对合理选型的影响《建筑机械》2002年第三期现行的单排球式回转支承有两个行业标准JJ36.1-91《建筑机械用回转支承》和JB/T2300-99《回转支承》,也就是在以前的建设部标准JJ36-86和机械部标准JB2300-84的基础上重新修订的。
在JJ36.1的基本参数系列表中列出了145种基本参数的145种型号单排球式回转支承,在JB/T2300中列出了120种基本参数的220种型号单排球式回转支承。
目前我国除引进主机外,绝大多数主机都是按现行的两个标准规定的参数选择回转支承型号。
由于JB2300-84较JJ36-86颁布实施得早,其覆盖面要略大于JJ36-86,两个标准都为回转支承标准化生产做出了贡献。
随着各主机待业和回转支承行业的飞速发展,国外机型的大量引进,标准中的问题也显现出来,甚至阻碍了各主机行业和回转支承行业的发展,应引起我们高度重视。
回转支承选型计算
回转支承选型计算1. 简介回转支承是各种旋转设备中起转动、支撑和承受载荷作用的关键组件。
在进行回转支承的选型计算时,需要综合考虑载荷、转速、寿命、结构形式等因素,以确保回转支承的稳定运行和可靠性。
2. 计算步骤回转支承选型计算主要包括以下几个步骤:2.1 确定载荷根据实际应用需求,确定回转支承所承受的载荷类型和大小。
常见的载荷类型包括径向载荷、轴向载荷和矩形力矩。
根据载荷的大小和方向,确定回转支承的受力情况。
2.2 计算转矩根据回转支承所在的设备类型和运行条件,计算承受的转矩大小。
转矩包括静载矩和动载矩,需要考虑运转状态下的转矩波动。
2.3 选择支承形式根据回转支承的使用环境和载荷要求,选择合适的支承形式。
常见的支承形式有单行球式回转支承、双列球式回转支承、交叉滚子式回转支承等。
2.4 计算额定载荷根据所选的支承形式和受力情况,计算回转支承的额定载荷。
额定载荷是回转支承设计的载荷上限,超过额定载荷可能导致支承失效。
2.5 计算寿命根据回转支承的额定载荷和转速,通过标准寿命公式计算出回转支承的寿命。
寿命是回转支承运行的预期使用时间,需要根据实际工作条件进行修正。
2.6 检查选型结果根据计算结果,对所选回转支承的选型进行检查。
检查包括检查所选支承形式是否满足要求,以及额定载荷和寿命是否在设计范围内。
3. 注意事项在进行回转支承选型计算时,需要注意以下几点:•精确测量和确定实际载荷和转矩大小,避免过大或过小的估算;•考虑回转支承的安装和维护便捷性,选择适合的支承形式;•根据实际工作条件对寿命进行修正,确保选型结果的可靠性;•在计算过程中,考虑运转状态下的载荷和转矩波动,避免产生额外的风险。
4. 结论回转支承选型计算是确保回转支承稳定运行和可靠性的重要环节。
通过准确确定载荷、计算转矩、选择支承形式、计算额定载荷和寿命,并进行检查和修正,可以得出合适的回转支承选型结果。
同时,在计算过程中需要注意实际情况和风险评估,以确保选型结果的可靠性和安全性。
回转支承选型计算及结构
回转支承选型计算(JB2300-1999)•转支承受载情况回转支承在使用过程中,一般要承受轴向力Fa 、径向力Fr 以及倾覆力矩M 的共同作用,对不同的应用场合,由于主机的工作方式及结构形式不同,上述三种荷载的作用组合情况将有所变化,有时可能是两种载荷的共同作用,有时也有可能仅仅是一个载荷的单独作用。
通常,回转支承的安装方式有以下两种形式—座式安装和悬挂式安装。
两种安装形式支承承受的载荷示意如下:二、回转支承选型所需的技术参数•回转支承承受的载荷•每种载荷及其所占有作业时间的百分比•在每种载荷作用下回转支承的转速或转数•作用在齿轮上的圆周力•回转支承的尺寸•其他的运转条件主机厂家可根据产品样本所提供的信息,利用静承载能力曲线图,按回转支承选型计算方法初步选择回转支承,然后,与我公司技术部共同确认。
也可向我公司提供会和转支承相关信息,由我公司进行设计选型。
每一型号回转支承都对应一个承载力曲线图,曲线图可帮助用户初步的选择回转支承。
曲线图中有二种类型曲线,一类为静止承载曲线(1 线),表示回转支承保持静止状态时所能承受的最大负荷。
另一类为回转支承螺栓极限负荷曲线(8.8 、10.9 ),它是在螺栓夹持长度为螺栓工称直径5 倍,预紧力为螺栓材料屈服极限70% 是确定的。
•回转支承选型计算方法•静态选型1 )选型计算流程图2 )静态参照载荷Fa' 和M' 的计算方法:•单排四点接触球式:单排四点接触球式回转支承的选型计算分别按承载角45 °和60 °两种情况进行。
I、a=45° II、a=60°Fa'=(1.225*Fa+2.676*Fr)*fs Fa'=(Fa+5.046*Fr)*fsM'=1.225*M*fs M'=M*fs然后在曲线图上找出以上二点,其中一点在曲线以下即可。
•单排交叉滚柱式Fa'=(Fa+2.05Fr)*fsM'=M*fs•双排异径球式对于双排异径球式回转支承选型计算,但Fr ≦10%Fa 时,Fr 忽略不计。
回转支承的选择
静态选型1 )选型计算流程图2 )静态参照载荷Fa'' 和M'' 的计算方法:·单排四点接触球式:单排四点接触球式回转支承的选型计算分别按承载角45 °和60 °两种情况进行。
I、a=45° II、a=60°Fa''=(1.225*Fa+2.676*Fr)*fs Fa''=(Fa+5.046*Fr)*fsM''=1.225*M*fs M''=M*fs然后在曲线图上找出以上二点,其中一点在曲线以下即可。
·单排交叉滚柱式Fa''=(Fa+2.05Fr)*fsM''=M*fs·双排异径球式对于双排异径球式回转支承选型计算,但Fr ≦ 10%Fa 时,Fr 忽略不计。
当Fr ≧10%Fa 时,必须考虑轨道内侧压力角的变化,其计算请与我们联系。
Fa''=Fa*fsM''=M*fs·三排滚柱式三排滚柱式回转支承选型时,仅对轴向滚道负荷和倾覆力矩的作用进行计算。
Fa''=Fa*fsM''=M*fs·动态选型对于连续运转、高速回转和其它对回转支承的寿命有具体要求的应用场合,请与我公司联系。
·螺栓承载力验算:·把回转支承所承受的最大载荷(没有乘静态安全系数fs )作为选择螺栓的载荷。
·查对载荷是否在所需等级螺栓极限负荷曲线以下;·若螺栓承载能力不够,可重新选择回转支承,或与我公司联系。
·选型计算距离- 门坐式起重机(抓斗)表一注:fl 为动态安全系数,他必须结合动态承载曲线使用(动态承载曲线不包含次样本中)。
它来源于经验和实验。
是基于最大工作载荷情况下的一个参照值。
采用承载能力曲线选型时,最大负荷的计算方法推荐如下:在选择回转支承之前,首先确定对该主机应考虑的静安全系数fs ,可由表1 查得。
回转支承选型计算
回转支承选型计算回转支承是一种常见的机械元件,用于承载旋转的轴承或轴承座,并且能够使轴承在旋转时具有指定的运动轨迹。
回转支承广泛应用于各种机械设备中,包括工程机械、船舶、起重机械等。
回转支承的选型计算是为了确定适用于特定应用的最佳回转支承类型和尺寸。
这涉及到对机械设备的工作条件、载荷和运动要求进行全面的分析和评估。
以下是回转支承选型计算中的一些关键步骤和注意事项。
1.确定工作条件:首先需要了解机械设备的工作条件,包括旋转速度、工作温度、工作环境等因素。
这些因素将影响回转支承的材料选择和润滑要求。
2.分析载荷:根据机械设备的设计要求和工作条件,计算出回转支承所承受的载荷。
这包括径向载荷、轴向载荷和扭矩等。
需要注意的是,载荷的大小和方向将决定回转支承的选型和尺寸。
3.确定运动要求:根据机械设备的运动要求,确定回转支承所需的运动轨迹和速度。
这将决定回转支承的稳定性和精度要求。
4.选择回转支承类型:根据工作条件、载荷和运动要求,选择适合的回转支承类型。
常见的回转支承类型包括旋转球式回转支承、滚道式回转支承和双列滚子式回转支承等。
5.计算回转支承尺寸:根据所选的回转支承类型和载荷计算出回转支承的尺寸。
这包括内径、外径、高度等。
可以利用相关的计算公式和数据手册进行计算。
6.确定回转支承的寿命:根据所选回转支承的类型和尺寸,参考相应的寿命计算方法,确定回转支承的寿命。
这将有助于评估回转支承的可靠性和维护周期。
7.进行强度计算:根据回转支承的尺寸和载荷,进行强度计算以确保回转支承的结构安全。
这涉及到应力和变形的计算,可以使用经验公式和有限元分析等方法。
8.润滑计算:根据回转支承的工作条件和运动要求,选择合适的润滑方式和润滑材料。
润滑计算包括油脂量和加油周期的确定。
9.评估选型结果:综合考虑以上各项因素,对计算得到的回转支承选型结果进行评估。
如果选型结果符合机械设备的要求并且满足安全性和可靠性要求,则可以确定该选型结果。
回转支承选型计算
回转支承选型计算选型计算:回转支承的回转承载在使用回转支承时,通常需要承受轴向力Fa、径向力Fr和倾覆力矩M的作用。
不同的应用场合会有不同的载荷组合方式,有时可能是两种载荷的共同作用,有时也有可能仅仅是一个载荷的单独作用。
回转支承的安装方式分为座式安装和悬挂式安装,两种安装形式所承受的载荷不同。
如果所用回转支承为座式安装,可以参考下面的选型计算进行选型。
如果所用回转支承为悬挂式安装或其他安装型式,请与我们的技术部联系。
回转支承的选型1、结构型式的选择常用回转支承的结构型式有四种:单排球式、交叉滚柱式、双排球式和三排柱式。
根据我们的经验和计算,有以下结论:当Do≤1800时,单排球式为首选型式;当Do>1800时,优先选用三排柱式回转支承。
相同外形尺寸的回转支承中,单排球式的承载能力高于交叉滚柱式和双排异径式。
Q系列单排球式回转支承尺寸更紧凑,重量更轻,具有更好的性价比,为单排球式的首选系列。
2、回转支承的选型计算单排球式回转支承的选型计算:①计算额定静容量CO= 0.6×DO×do0.5式中:CO───额定静容量,kN;DO───滚道中心直径,mm;do───钢球公称直径,mm。
②根据组合后的外载荷,计算当量轴向载荷Cp = Fa + 4370M/DO+ 3.44Fr式中:Cp───当量轴向载荷,kN;M───倾覆力矩,kN·m;Fa───轴向力,kN;Fr───径向力,kN。
③安全系数fs = Co / Cp安全系数fs的值可以参考下表:回转支承安全系数fs工作类型轻型light duty 中型middle duty 重型heavy duty 特重型extremely heavy duty安全系数fs 2.5~3 2~2.5 1.5~2 1~1.5三排柱式回转支承的选型计算:①计算额定静容量Co= 0.534×DO×do0.75式中:CO───额定静容量,kN;DO───滚道中心直径,mm;do───上排滚柱直径,mm。
回转支承选型计算 (3)
回转支承选型计算1. 引言回转支承是一种常用于旋转设备中的关键部件,主要用于承受和支撑设备的旋转运动。
在选型回转支承时,需要进行一系列计算来确定合适的支承类型和尺寸。
本文将介绍回转支承选型的基本原理和计算方法。
2. 回转支承的类型回转支承根据结构和应用领域的不同,可以分为多种类型,常用的包括单列球式回转支承、双列球式回转支承、滚子式回转支承等。
每种类型的回转支承都有其特定的适用范围和优缺点,选择正确的类型是确保设备正常运行的关键。
3. 回转支承的选型计算在进行回转支承选型计算时,需要考虑以下几个关键参数:3.1 载荷回转支承要能够承受设备的旋转载荷,因此需要准确计算设备的最大载荷。
载荷可以分为径向载荷和轴向载荷,需要根据设备的设计要求和使用条件来确定。
3.2 转速回转支承的转速是选型计算中的另一个重要参数。
转速过高可能会导致支承的磨损和故障,因此需要根据设备的工作条件和要求来确定合适的转速范围。
3.3 环境条件回转支承的工作环境条件对其寿命和性能有重要影响。
例如,腐蚀性气体、高温或低温环境都可能影响支承的材料和润滑要求。
在选型计算中需要考虑这些因素,选择合适的材料和润滑方式。
3.4 安装空间回转支承的安装空间也是选型计算的一个重要考虑因素。
安装空间限制可能会影响支承的尺寸和结构选择,需要根据设备的具体情况进行合理的计算和选择。
4. 回转支承选型计算步骤4.1 确定载荷根据设备的设计要求和使用条件,计算设备的最大径向载荷和轴向载荷。
4.2 确定转速根据设备的工作条件和要求,确定回转支承的最大转速。
4.3 考虑环境条件根据工作环境的要求和条件,选择合适的材料和润滑方式。
4.4 评估安装空间根据设备的安装空间限制,评估可行的支承尺寸和结构。
4.5 选型计算根据以上参数和前期计算结果,利用选型手册或软件进行支承的选型计算。
4.6 选型验证根据计算结果,进行选型验证,确保所选的回转支承满足设备的要求和性能指标。
回转支承选型计算
回转支承选型计算:一、单排球式回转支承的选型计算1、计算额定静容量C0 = f ·D·d式中:Co ——额定静容量,kNf ——静容量系数,0.108 kN / mm2D ——滚道中心直径,mmd ——钢球公称直径,mm2、根据组合后的外载荷,计算当量轴向载荷式中:Cp ——当量轴向载荷,kNM ——总倾覆力矩,kN·mFa ——总轴向力,kNFr ——总倾覆力矩作用平面的总径向力,kN 3、计算安全系数fs = Co / Cpfs值可按下表选取。
二、三排柱式回转支承的选型计算1、计算额定静容量C0 = f ·D·d式中:Co ——额定静容量,kNf ——静容量系数,0.172 kN / mm2D ——滚道中心直径,mmd ——上排滚柱直径,mm2、根据组合后的外载荷,计算当量轴向载荷式中:Cp ——当量轴向载荷,kNM ——总倾覆力矩,kN·mFa ——总轴向力,kN3、计算安全系数fs = Co / Cpfs值可按下表选取。
回转支承安全系数fs回转支承产品标准对合理选型的影响《建筑机械》2002年第三期现行的单排球式回转支承有两个行业标准JJ36.1-91《建筑机械用回转支承》和JB/T2300-99《回转支承》,也就是在以前的建设部标准JJ36-86和机械部标准JB2300-84的基础上重新修订的。
在JJ36.1的基本参数系列表中列出了145种基本参数的145种型号单排球式回转支承,在JB/T2300中列出了120种基本参数的220种型号单排球式回转支承。
目前我国除引进主机外,绝大多数主机都是按现行的两个标准规定的参数选择回转支承型号。
由于JB2300-84较JJ36-86颁布实施得早,其覆盖面要略大于JJ36-86,两个标准都为回转支承标准化生产做出了贡献。
随着各主机待业和回转支承行业的飞速发展,国外机型的大量引进,标准中的问题也显现出来,甚至阻碍了各主机行业和回转支承行业的发展,应引起我们高度重视。
回转支承的选型设计(回转支承的选型计算)
回转支承的选型计算A.1 外载荷的确定单排球式回转支承上的外载荷是组合后的总载荷,包括:a) 总倾翻力矩M, 单位为N•mm;b) 总轴向力P, 单位为N;c) 总倾翻力矩M 作用平面的总径向力Hr, 单位为 N。
在计算M、P、Hr 过程中,应根据主机的工作类型,考虑其工作条件,按实际计算工况,最不利载荷组合机型计算。
A.2 单排球式回转支承的当量静容量按公式 (A.1)计算C o=f0×d02×z×sinα…………………………………………(A.1) 式中:C o---当量静容量,单位为N;f o---静容量系数,按表A.1 选取,单位为N/mm2 ;d o---钢球公称直径,单位为mm;α---公称接触角,单位为(°);对一般建筑机械,可取α=50°,当2M/PD0≥10 时, 可取α=45°,对于特殊受力的情况,应根据外力的大小,作用方向另行计算:z---钢球个数,按公式(A.2)计算z=(πD0-0.5d0)/(d0 + b)………………………………………(A.2)z取较小的圆整值;式中:D o ---滚道中心直径,单位为mm;b---隔离块隔离宽度,单位为mm, 按表7选取。
表A.1 静容量系数f0 Static Capacity FactorA.3 选型计算根据组合后的外荷载M、P、Hr ,按公式(A.3)计算当量轴向载荷: JB/T 10839-2008C P =P+4.37M/D0 +3.44Hr …………………………………(A.3)式中:C P ---当量轴向载荷,单位为N.单排球式回转支承选型应满足下式要求:C0/C P≥f S式中:f S---单排式回转支承安全系数, 按表A.2 选取当径向力小于轴向力10% 时,可以根据组合的外载荷M、P 各乘以安全系数fS 后直接在单排球式回转支承性能曲线图上比较安全性。
单排球式回转支承性能曲线图见附录BA.4 齿轮传动参数的确定与外齿式和内齿式单排球式回转支承啮合的小齿轮应采用GB/T 1356 规定的基准齿形。
回转支承选型计算及结构
回转支承选型计算(JB2300-1999)•转支承受载情况回转支承在使用过程中,一般要承受轴向力Fa 、径向力Fr 以及倾覆力矩M 的共同作用,对不同的应用场合,由于主机的工作方式及结构形式不同,上述三种荷载的作用组合情况将有所变化,有时可能是两种载荷的共同作用,有时也有可能仅仅是一个载荷的单独作用。
通常,回转支承的安装方式有以下两种形式—座式安装和悬挂式安装。
两种安装形式支承承受的载荷示意如下:二、回转支承选型所需的技术参数•回转支承承受的载荷•每种载荷及其所占有作业时间的百分比•在每种载荷作用下回转支承的转速或转数•作用在齿轮上的圆周力•回转支承的尺寸•其他的运转条件主机厂家可根据产品样本所提供的信息,利用静承载能力曲线图,按回转支承选型计算方法初步选择回转支承,然后,与我公司技术部共同确认。
也可向我公司提供会和转支承相关信息,由我公司进行设计选型。
每一型号回转支承都对应一个承载力曲线图,曲线图可帮助用户初步的选择回转支承。
曲线图中有二种类型曲线,一类为静止承载曲线( 1 线),表示回转支承保持静止状态时所能承受的最大负荷。
另一类为回转支承螺栓极限负荷曲线(8.8 、10.9 ),它是在螺栓夹持长度为螺栓工称直径 5 倍,预紧力为螺栓材料屈服极限70% 是确定的。
•回转支承选型计算方法•静态选型1 )选型计算流程图2 )静态参照载荷Fa' 和M' 的计算方法:•单排四点接触球式:单排四点接触球式回转支承的选型计算分别按承载角45 °和60 °两种情况进行。
I、a=45° II、a=60°Fa'=(1.225*Fa+2.676*Fr)*fs Fa'=(Fa+5.046*Fr)*fsM'=1.225*M*fs M'=M*fs然后在曲线图上找出以上二点,其中一点在曲线以下即可。
•单排交叉滚柱式Fa'=(Fa+2.05Fr)*fsM'=M*fs•双排异径球式对于双排异径球式回转支承选型计算,但Fr ≦10%Fa 时,Fr 忽略不计。
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回转支承选型计算:一、单排球式回转支承的选型计算1、计算额定静容量C0 = f ·D·d式中:Co ——额定静容量,kNf ——静容量系数,0.108 kN / mm2D ——滚道中心直径,mmd ——钢球公称直径,mm2、根据组合后的外载荷,计算当量轴向载荷式中:Cp ——当量轴向载荷,kNM ——总倾覆力矩,kN·mFa ——总轴向力,kNFr ——总倾覆力矩作用平面的总径向力,kN 3、计算安全系数fs = Co / Cpfs值可按下表选取。
二、三排柱式回转支承的选型计算1、计算额定静容量C0 = f ·D·d式中:Co ——额定静容量,kNf ——静容量系数,0.172 kN / mm2D ——滚道中心直径,mmd ——上排滚柱直径,mm2、根据组合后的外载荷,计算当量轴向载荷式中:Cp ——当量轴向载荷,kNM ——总倾覆力矩,kN·mFa ——总轴向力,kN3、计算安全系数fs = Co / Cpfs值可按下表选取。
回转支承安全系数fs回转支承产品标准对合理选型的影响《建筑机械》2002年第三期现行的单排球式回转支承有两个行业标准JJ36.1-91《建筑机械用回转支承》和JB/T2300-99《回转支承》,也就是在以前的建设部标准JJ36-86和机械部标准JB2300-84的基础上重新修订的。
在JJ36.1的基本参数系列表中列出了145种基本参数的145种型号单排球式回转支承,在JB/T2300中列出了120种基本参数的220种型号单排球式回转支承。
目前我国除引进主机外,绝大多数主机都是按现行的两个标准规定的参数选择回转支承型号。
由于JB2300-84较JJ36-86颁布实施得早,其覆盖面要略大于JJ36-86,两个标准都为回转支承标准化生产做出了贡献。
随着各主机待业和回转支承行业的飞速发展,国外机型的大量引进,标准中的问题也显现出来,甚至阻碍了各主机行业和回转支承行业的发展,应引起我们高度重视。
单排球式回转支承的滚道中心直径(D0)和钢球直径(d0)是它的两个主参数,它们不但决定了回转支承的承载能力和使用寿命,也是其它参数设计的依据,因此两者的匹配合理与否不仅是回转支承设计水平的反映,将直接影响主机选用的科学性、经济性和结构的合理性。
通常我们用D0/d0的比值来分析主参数匹配的合理性,在D0=500~2500范围内,JJ36.1中D0/d0=31.25~41.67;JB/T2300中,D0/d0=16.67~62.5。
德国ROTHEERDE公司标准系列单排球式回转支承D0/d0=30~56。
那么该比值在什么范围内科学合理呢?通过计算和比较我们不难找到答案。
当回转支承的D0和d0值确定以后,它的额定静容量和额定动容量也随之可计算出来,并可作出其静载和动载曲线,显然当静载曲线和动载曲线靠得很近时,在满足静载荷要求的同时又满足了动载荷(即寿命)的要求。
如果两条承载能力曲线离得较远,只能按承载能力较低的一条曲线选用,势必造成另一种能力的浪费。
从JB/T2300附录B承载能力曲线中不难看出30·900、30·1000、30·1120、35·1250、35·1400、45·1400、45·1600、45·1800、60·2000、60·2240、60·2500的动、静载曲线靠得较近,主参数匹配合理,它们的比值为30~41.67。
同时也可看出,D0/d0比值过小,动载曲线远高于静载曲线(例30·500比值为16.67),比值过大动载曲线远低于静载曲线(例40·2500比值为62.5),在此附录中共有图B1~图B48共48幅曲线图覆盖220种型号,除上述11种主参数匹配代表的55种型号外,其余165种型号(占75%)的主参数匹配不合理。
通过以上分析得道的答案是:D0/d0=30~40为比较合理的主参数匹配。
JB/T2300-99在修订中也意识到这一问题,将JB2300-84原有型号保留之外,每种规格又增加了直径小一档的钢球,共增加了20种匹配100种型号(例在40·900基础上增加一档30·900,两者除钢球直径不同外,其余参数完全一致),但令人遗憾的是在D0≥1600时,所增加10种匹配共50种规格却背离了合理匹配范围,新增的100种型号无论是匹配趋于合理还是背离合理都没多大使用价值,这是因为每一种规格都只是在原有规格的基础上将钢球减小一档,而外型尺寸等保持不变,除降低动、静能力外,生产成本降低甚少,两者的销售价格相差无几,用户又何苦接受这样的“新生事物”呢?JB2300-84中D0≤1250的所有规格,D0/d0值都过小,换言之,钢球都太大了,套用轴承的概念,我们可以把它称之谓重型回转支承,而对一般的工程建筑机械是没必要的。
以20 t级挖掘机为例,国产大多选用的回转支承为40·1120,钢球直径为40,而进口及国内合(独)资企业生产的20t级挖掘机配套的回转支承钢球直径都在Ф28.575以内,滚道中心直径在1073~1212范围内。
由此而产生的直接后果是钢球直径越大,回转支承轴向载面积越大,自重越重,生产成本越高,用户采购成本也越高,造成大量的资金和原材料浪费。
JB2300-99除了两大主参数匹配不合理外,钢球直径系列参数设计也存在不足。
它的滚道中心直径D0是按R20优先数字选取的(公比为1.12的等比数列),但钢球直径系列为:20、25、30、35、40、45、50、60、75(JB230-84为d0=30、40、45、60、75)一个没有科学性的数列。
数字游戏在此当然没有实际意义,问题是回转支承的额定静容量与D0·d0成正比。
我们暂且抛开D0与d0匹配是否合理不谈,把JB2300-99中所有匹配的D0·d0的值计算后,排列起来,显然是一个杂乱无章的数列,也就是说各种匹配的额定静容量所组成的数列也是杂乱无章的数列,而不是等比数列,这时用户有什么影响呢?塔吊的吨·米数,汽车吊的起重量,挖掘机的吨级数为什么采用选先数的等比数列呢,有级变速机床转速也是如此,借用机床转速设计时“速度损失”这一概念,额定静容量组成等比数列可使选用回转支承时,“承载能力损失”最小,例30·710的上一档为40·800两者CO相差50%,而40·800与上一档40·900两者CO只相差12.5%,当你初选30·710计算出安全系数尚差5%时,选40·800显然“承载能力损失”45%。
而初选40·800安全系数差5%改选40·900时“承载能力损失”仅为7.5%。
JJ36.1标准中,主参数匹配和基本参数设计都比较科学、合理,部分滚道中心直径的重叠设计(例1000·25和1000·32),使“承载能力损失”最小,并各具有单独的基本参数。
因此,我们建议并希望主机厂按JJ36.1-91标准选用单排球式回转支承,这会使采购成本下降10%~30%,综合经济效益和社会效益都十分显著。
我们作为回转支承专业制造厂提出这样的建议,完全是站在尊重科学的立场,因为这除了会使我们的销售收入减少外,而并没有其它任何好处。
合理选用回转支承《建筑机械》1996年第八期回转支承作为建筑机械的重要基础元件,近十年来,随着主机行业的迅速发展,得到了广泛的应用,除为挖掘机、塔吊、汽车吊及各类起重机配套外,还广泛应用于轻工机械、冶金机械、医疗机械、工业机器人、隧道掘进机、堆取料机、旋转舞台等。
总之,它是一切两部分之间需作相对回转运动,又需同时承受轴向力、径向力、倾覆力矩的机械所必需的重要传力元件。
我国回转支承行业从建立至今超过了近20年的历程,它从无到有,从小到大,逐步走向成熟。
目前已具备了满足各类主机需要的回转支承的设计、制造、测试的综合开发能力,为主机行业的发展做出了一定的贡献。
特别是马鞍山回转支承厂,自1984年与建设部北京建筑机械综合研究所合作,成功地开发出具有80年代国际先进水平的单排球式回转支承后,打破了我国回转支承行业以3片式交叉滚柱和双排球式为主的落后局面,大缩小了与发达国家之间的差距,带动了我国回转支承行业的迅速发展。
11年来马鞍山回转支承厂作为回转支承专业厂,共为国内外用户提供四大类回转支承2万余套,产品覆盖全国25个省、市、自治区,为十几个行业的200余种主机配套。
随着各主机行业的迅速发展,无论是自行开发,还是引进技术、合资、合作,对回转支承的要求都在日益提高,作为回转支承专业厂,加强新品开发,不断提高产品质量,满足主机发展需要,是我们责无旁贷的责任,也是市场竞争和自我发展的根本要求。
但主机如何正确选择回转支承的结构型式(单排球式、交叉滚柱式、双排球式、三排柱式等)和规格尺寸(滚道中心直径D0,滚动体直径d0),却由于外负荷是个复杂力系以及滚道承载能力的机理未被深刻理解,在选用中存在着一些不合理的状况,影响了主机行业的经济效益,甚至导致重大质量事故,从而引起主机行业和回转支承行业的共同重视。
本文就是以长期的回转支承设计生产和为主机选型服务的经验来探讨合理的选型,以克服使用的盲目性,保证主机使用的可靠性。
▲结构型式的选择常用回转支承的结构型式有四种:单排球式、交叉滚柱式、双排球式、三排柱式。
为使选型科学合理,先进行数据对比。
1.1 单排球式和交叉滚柱式额定静容量、额定动容量对比额定静容量C0和额定动容量Ca的大小决定了回转支承的承载能力和使用寿命,现以外型及安装尺寸完全相同的单排球式Q1600*50和交叉滚柱式J1600*36为例分析对比如下:→单排球式Q1600*50额定静、动容量(C01,Ca1)C01=f0·d02·Z·sinα=38×502×89×sin50°=6476906(N)式中f0——滚道硬度系数,55HRC时为38N/mm2Z——滚动体个数α——滚道接触角,一般机械取α=50°Ca1= 95·f1·fs·fc·fα·fd·Z2/3·fH=95×0.299052×3.74244×0.837510×0.651309×872.672×19.9339×0.732247= 738760(N)式中各符号含义及子式从略。