滑动式回转支承滑道压力均衡分布的设计研究

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电子课件-《机械设计基础(第二版)》-B01-1264 模块八回转体的平衡

用解析法求αbⅠ。求mbⅡ 和 αbⅡ 。求αbⅡ。
。可求得平
模块八回转体的平衡
用解析法求αbⅠ
用解析法求αbⅡ
模块八回转体的平衡脚本制作人：王瑾；李扬帆
模块八回转体的平衡
课题一回转体的静平衡课题二回转体的动平衡
模块八回转体的平衡
作旋转运动的零部件可统称为回转体或转子。没有变形或变形很小，刚性转子 (或刚性回转体); 变形较大，挠性转子 (或挠性回转体)。
在理想状态下，回转体旋转与不旋转时，对轴及轴承产生的压力是相同的，这样的回转体称为平衡的回转体。
模块八回转体的平衡
静平衡条件公式:
式中 m———回转构件总质量，kg; e———回转件总重心的偏心距，m; mi———原有各不平衡部分的质量，kg; ri———原有各不平衡部分的偏心距，m; mb———须加装平衡配重的质量，kg; rb———须加装平衡配重的偏心距，m。
一个静不平衡的回转体，无论其含有多少个偏心质量，均可在同一平面内的适当位置，用增加 (或去除)一个平衡质量的办法予以平衡。
机械平衡分为两类:回转体的平衡和机构的平衡。
模块八回转体的平衡课题一回转体的静平衡任务引入
求其平衡质量及方位角。
轮子的静平衡 a)增加 (或减少)的质径积 b)静平衡的向量图解法
模块八回转体的平衡
任务分析
当回转体转动时，这些质量所产生的离心力构成同一平面内汇交于回转中心的力系。若该力系的合力不等于零，将会产生静不平衡。
模块八回转体的平衡
三、动平衡试验
摆架式动平衡机的工作原理 1—回转体 2—摆架 3—弹簧 4—机架
模块八回转体的平衡
任务实施
三个偏心质量分解到两个平衡基面Ⅰ和Ⅱ上去，得到 m1 ' 、m2 ' 、 m3'(在平衡基面Ⅰ上)和 m1″、m2″、m3″(在平衡基面Ⅱ上)。

回转体的平衡

l2 m1r1 mb rb l l1 m2 r2 m b rb l
2 回转件的静平衡试验
静平衡试验的目的经过平衡计算后加上平衡质量的回转件理论上已完全平衡，但由于制造和装配的误差及材质不均等原因，实际上达不到预期的平衡。另外造成不平衡的因素有很大的随机性，因此只能用试验的方法对重要的回转件逐个进行平衡试验。静平衡试验的原理将需要平衡的回转件放置在两相互平行的刀口形导轨上，若回转件的质心不在回转轴线上，则回转件将在重力矩的作用下发生滚动，当停止滚动时质心必在正下方。这时在质心位置的正对方用橡皮泥加一平衡质量，然后继续做试验，并逐步调整橡皮泥的大小与方位，直至该回转件在任意位置均能保持静止为止。此时回转件的总质心已位于回转轴线上，回转件达到静平衡。根据最后橡皮泥的质量与位置，在构件相应位置上增加（或减少）相同质量的材料，使构件达到静平衡。
周期性运转的机器在一个周期内主轴的角速度是绕某一角速度变化的。其平均角速度ωm为
m
max min
2
式中ωmax、ωmin分别为一个周期内主轴的最大角速度和最小角速度。工程上往往用角速度波动幅度与平均角速度的比值来衡量机器运转的不均匀程度。这个比值称为机械运转的不均匀系数δ，即
max min m
由上式可知，当ωm一定时，δ越小则ωmax与ωmin之差越小，表示机械运转越均匀，运转的平稳性越好。不同机械其运转平稳性的要求也不同，也就有不同的许用不均匀系数[δ]，表16．l列出了一些机械的许用不均匀系数 [δ]的值。
若已知机械的ωm和δ值，可由式（16．4）、（16．5）求得最大角速度 ωmax和最小角速度ωmin，即
Wmax Emax Emin
1 2 2 J F max min 2

滑动支承结构的力学行为分析与优化设计

滑动支承结构的力学行为分析与优化设计引言：滑动支承结构是一种常见的机械结构，广泛应用于各种工程领域。

它通过滑动摩擦来支撑和传递负载，具有简单、可靠、易于维护等优点。

本文将对滑动支承结构的力学行为进行分析，并探讨其优化设计方法。

一、滑动支承的力学原理滑动支承的基本原理是利用摩擦力将负载传递到支承面上。

在滑动支承结构中，摩擦力的大小与材料之间的摩擦系数、支承面积以及施加在支承面上的压力有关。

当负载增加时，摩擦力也相应增大，从而保证结构的稳定性和安全性。

二、滑动支承的力学行为分析1. 支承面的选择滑动支承结构的支承面通常由金属材料或复合材料制成。

在选择支承面材料时，需要考虑其摩擦系数、强度和耐磨性等因素。

较高的摩擦系数可以提高结构的稳定性，而较高的强度和耐磨性可以延长支承面的使用寿命。

2. 支承面的润滑为了减小摩擦力和磨损，滑动支承结构通常需要进行润滑。

润滑可以通过润滑油、润滑脂等方式进行。

润滑剂的选择需要考虑其黏度、温度特性和耐腐蚀性等因素。

适当的润滑可以减小摩擦力，提高结构的工作效率。

3. 结构的刚度和稳定性滑动支承结构的刚度和稳定性对其力学行为具有重要影响。

较高的刚度可以减小结构的变形和振动，提高其工作精度和稳定性。

而结构的稳定性则与摩擦力和负载之间的平衡关系密切相关。

三、滑动支承结构的优化设计1. 结构参数的优化滑动支承结构的设计需要考虑多个参数，如支承面积、支承面形状、支承面间隙等。

通过优化这些参数，可以提高结构的力学性能和使用寿命。

例如，增大支承面积可以分散负载，减小摩擦力；调整支承面形状可以提高结构的刚度和稳定性。

2. 材料的选择与改良滑动支承结构的材料选择对其性能有着重要影响。

合适的材料可以提高结构的强度、耐磨性和耐腐蚀性。

此外，通过改良材料的表面性质，如表面涂层、热处理等，还可以增强结构的摩擦性能和耐久性。

3. 润滑方式的改进润滑方式的改进可以提高滑动支承结构的工作效率和稳定性。

例如，采用自润滑材料可以减少对润滑剂的依赖，降低维护成本。

回转支承研发生产方案(二)

回转支承研发生产方案一、实施背景随着中国制造业的持续发展，产业结构逐渐向高端、智能、绿色方向转型。

回转支承作为机械设备的关键部件，其性能与质量对整个设备的运行至关重要。

然而，当前国内的回转支承产品在精度、耐用性、抗疲劳性等方面与国际先进水平仍存在差距。

为此，开展回转支承的研发生产，是推动我国机械制造产业升级，实现产业结构改革的重要途径。

二、工作原理回转支承是一种能够承受综合载荷的大型轴承，能同时承受较大的轴向力、径向力和倾翻力矩。

其工作原理主要是利用滚动摩擦代替传统滑动摩擦，具有摩擦阻力小、运行平稳、承载能力大、使用寿命长等特点。

三、实施计划步骤1.研发团队建设：组建由材料科学、机械设计、电气工程等多学科背景的专业研发团队。

2.市场调研与需求分析：收集国内外回转支承市场需求，分析产品性能要求与技术标准。

3.材料选择与试验：选用具有高强度、耐磨性、耐腐蚀性的材料，进行对比试验，确定最优材料组合。

4.设计与仿真：根据市场需求和技术标准，进行回转支承的优化设计，并通过有限元仿真验证设计的有效性。

5.样品试制与测试：制作回转支承样品，进行各项性能测试，对比分析测试数据，优化产品设计。

6.小批量生产与验证：进行小批量生产，在实际工况下对产品进行验证，收集反馈信息，持续改进。

7.大批量生产与市场推广：根据小批量生产验证的结果，调整生产工艺，进行大批量生产，同时开展市场推广工作。

四、适用范围此研发生产方案适用于各类机械设备的回转支承需求，特别是在重型机械、数控机床、风电设备、石油化工等高负载、高精度、长寿命要求的领域。

五、创新要点1.材料创新：采用高强度、耐磨性、耐腐蚀性材料，以提高产品的承载能力和使用寿命。

2.设计创新：引入现代设计理念和方法，如有限元分析、优化设计等，提高产品的精度和稳定性。

3.工艺创新：应用先进的制造工艺和技术，如精密铸造、数控加工、表面处理等，提高生产效率和产品质量。

4.智能化：结合传感器和控制系统，实现回转支承的智能化控制和监测，提高设备的运行效率和安全性。

汽车起重机回转支承的有限元计算与分析_张平

摘要：回转支承装置是起重机的重要承载部件之一，它与构造及受力复杂的转台焊接体相连接。以有限元方法为工具，建立了ＱＹ２５型汽车起重机回转支承的有限元计算模型，并对其进行了结构强度与刚度分析。其分析结果对产品开发设计具有指导意义，并为其选择紧固用的高强度螺栓提供了分析计算基础。
本文所选用的单排四点接触球式回转支承是属于滚动支承式回转支承装置。其尺寸紧凑、性能完善，可以同时承受垂直力、水平力和倾翻力矩，密封和润滑条件好，回转阻力小，是应用最广的回转支承装置。此回转支承由内外座圈、滚动体、隔离体组成。起重机的上车回转部分利用螺栓连接固定在回转支承的外圈上，内圈是用螺栓连接固定在底盘座圈上，内圈无法转动。因此外圈主要承受了外界给予的负载，通过滚动体再传到内圈及底盘座圈上面。１．２实体模型建立及网格划分
ＤｅｓｉｇｎａｎｄＣａｌｃｕｌａｔｉｏｎ
工程机械
第３９卷２００８年５月
设１．３发动机与变矩器或者联轴器的连接尺寸
要根据装载机燃油箱的位置来确定进、回油管的长
计
（１）确定发动机飞轮的相对位置和连接螺纹尺度。
计寸，从而确定变矩器弹性盘或者联轴器的外形尺寸，
（３）根据发动机空压机接口尺寸确定装载机储
— ４３ —
ＤｅｓｉｇｎａｎｄＣａｌｃｕｌａｔｉｏｎ
工程机械
第３９卷２００８年５月
· !
设
起重机上车部分的实际结构和材料特性比较复
表２回转支承的材料属性
计
杂，在建立其有限元模型时通常都要进行一些合理
材料牌号弹性模量Ｅ／ＭＰａ泊松比 " 屈服强度 #ｓ／ＭＰａ

巨型浮式起重机滑动摩擦式回转支承压力均衡性实验

ＣＡ０Ｘｕ — ｙａｎｇ’
，
ｆ／０Ｊｉ — ｌ（１ｎ，
ＬＩＵＷｅｔ。ＨＡＮＬｉ，ＷＡＮＧＰｅｎｇ。
（Ｉ．Ｓ（。ｈｏｏｌｏｆ ’ Ｍｅｅｈａｗｌｉｔ ‘ ａｌＥｎｇｉｎｅｅｌ ’ ｉｎｇ，１）ａｌｉａｎＵｎｉｖｅｌ ‘ ｓｉｔｙ０ｆＦｅｅＪｍｏｌｏｇｙ，Ｄａｌｉａｎ１１６０２４，Ｃｈｉｎａ；２．Ｓｔ ‘ １１，）ｅｌｏｔ ’ Ｃｉｖｉｌａｌｒ（１ＳａｆｅｔｙＥｎｇｉｌｍｅｒｉｎｇ，ＩｔａｌｉａｎＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒ ’ ｓｉｔｙ，Ｄａｌｉａｎ１１６０２８，Ｃｈｉｎａ；
．
ａｎｉｆｍ’ Ｆｉｒｔ・ ‘ ）ｎｔａ ‘ ・Ｉ『】ｌ ’ ＃ＳＳｌｌｒ ‘ Ｐａｎｄｍｅｅｌｓｔｈｅｍａｌｅｌ ’ ｉａｌａｌｈ）ｗａｂｌｅｓｉｒ ’ ｅｓｓｉｓｏｈ！ａｉｎｅｄ．Ｂｙｅｓｔａｂｌｉｓｈｉｎｇｒｅａｓｏｎａ］）ｌｅｓ【 ’ ａｈｍｏｄｅｌｏｆ
第３４罄笫６博２０ｌ５年６』Ｊ
实
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ＲＥＳＥＡＲ【：ＨＡＮ１）ＥＸＰＩＯＲＡｒｌＯＮＪＮＩＡＢＯＲＡｌ１【）Ｒ、

回转支承滚道承载能力的影响因素

还有双排交叉滚柱式、双列球式、多排滚柱式等
等，此类回转支承是在原单排或三排滚动体的基础上，在轴向或径向增加一倍以上的滚动体，截面尺寸因而增大，回转支承的刚性也更大，回转支承的
越性。
［关键词］回转支承；滚道；承载能力；桃形滚道［中图分类号］Ｕ０Ｔ６３［文献标识码］Ｂ［文章编号］０１５４（０２）９０６— ２１０ —５Ｘ２１０ — ０５０
Ｔｈｅｉｆｕｅｅｆｃｏｓｗｉｈａｒｉｃｐａｉｙｏｌｗｉｒｎａｅｎｌｎｃａｔｒｔｃｒｙｎｇａｃｔｆｓｅｎｇｉｇｒｃ
值，防止发生边缘接触，这样可使滚道的轴向承载
能力增加１％～０５２％。交叉滚柱式滚道为线接触形
式，实际接触区域为矩形面积，能有效地降低接触
应力，增加使用寿命，但对于偏载较敏感。ｉ排柱
图２接触点应力分布
式决定了接触应力分布形式，承载能力也各不相
同。单排球式桃形偏心圆弧滚道以一定的接触角分别承担着轴向力、径向力和倾翻力矩，这种滚道属
于点接触形式，对于结构刚性和偏载的敏感度较小。针对不同的主机，可以将滚道设计成非对称的结构形式；同时控制滚道中心直径与滚动体直径比
标志着回转支承的品质，决定主机的安全可靠性。

滚子夹套式回转支承轮压均衡方法研究

布不均衡问题的方法。
本文研究目的在于解决多排滚轮轮压分布的不均衡问题，不但考虑同一排滚轮轮压分布的不
均衡，同时考虑各排滚轮之间轮压分布的不均衡。提出了改变回转支承上轨道不平度这一改善轮压
作载荷；２在实际工作与运输过程中，平行板受力状）
态复杂，在多次、变化的载荷作用下，平行板不
能满足设计的工作可靠性要求；
收稿日期：２１ —０００１３— ２
滚子夹套式回转支承轮压均衡方法研究
起重机械的设计过程中显得尤为必要。
＼厂 — 一— — — 、
Ｉ
轮压分布与回转支承装置自身结构形式和刚度分布、轨道平整度、基座刚度等诸多因素有关，受力情况比较复杂。传统的计算轮压大小的方法是基于刚性假设的静定理论近似求解法 ¨ ，这种ｊ近似求解法计算简便，但往往误差较大。因此，目前对于多滚轮轮压的计算开始采用有限元仿真计算和现场实测２种方法。文献［］中卢凯良等２采用有限元仿真分析法，计算得到了具体吊载工况下轮压的最大值及其分布规律，并利用应变式间接测量法对计算结果进行了对比验证，但其在研究过程中将４圈滚轮简化为１圈，最后再将计算

一种三排滚柱式回转支承的关键结构参数设计方法

一种三排滚柱式回转支承的关键结构参数设计方法一、引言随着科技的不断进步，回转支承作为一种重要的旋转支撑部件，在工程机械、航空航天、交通运输等诸多领域得到了广泛应用。

三排滚柱式回转支承作为一种高性能的回转支承，其结构设计及参数优化对于提高其性能和寿命具有重要意义。

本文旨在提出一种三排滚柱式回转支承的关键结构参数设计方法，以提高其承载能力和旋转稳定性。

二、设计方法1.滚柱排列与分布：根据支承需求，合理设计滚柱的排列与分布，确保各排滚柱在承受载荷时能够均匀分布，避免局部过载。

2.滚柱直径与数量：根据支承物的重量、转速及所需承受的载荷，选择合适的滚柱直径，并确定合理的滚柱数量，以满足支承需求。

3.球座结构设计：设计合理的球座结构，确保滚柱在球窝中能够灵活转动，同时保证支承物的稳定性。

4.密封设计：考虑工作环境及密封要求，进行密封设计，防止灰尘、水分等杂质进入支承部件，影响其性能。

5.疲劳寿命测试：通过疲劳寿命测试，验证结构设计及参数选择的合理性，为进一步优化提供依据。

三、实例分析以某工程机械中使用的三排滚柱式回转支承为例，通过应用上述设计方法，对其关键结构参数进行了优化。

优化前，该回转支承在运行过程中出现了一定程度的振动和噪声。

优化后，通过调整滚柱直径、数量及排列方式，以及球座结构与密封设计，最终使支承运行稳定，振动和噪声明显降低。

四、结论本文提出了一种三排滚柱式回转支承的关键结构参数设计方法，通过对滚柱排列与分布、直径与数量、球座结构、密封设计及疲劳寿命测试等方面的综合考虑，实现了对回转支承性能和寿命的提升。

通过实例分析，证明了该设计方法的有效性和实用性。

然而，实际应用中还需考虑诸多因素，如制造工艺、材料性能等，因此需进一步完善设计方法，以适应不同应用场景的需求。

五、展望未来，随着回转支承应用领域的不断拓展，对其性能和寿命的要求也将不断提高。

我们将继续关注回转支承技术的发展趋势，深入研究其关键结构参数的设计方法，以期为回转支承的优化设计和制造提供更多有益的参考。

回转件的平衡PPT资料优秀版

导轨式静平衡架结构不对称、制造不准确或材质不均匀时，会产生不平衡离心力系。
三、动平衡和静平衡的关系
圆盘式静平衡架
二、动平衡试验法(D/b<5) 仪器：平衡试验机。
平衡平面
动平衡试验机原理图
平衡(校正)面内各加上适当的平衡质量进行平衡。
m1’=m1l1”/l m1”=m1l1’/l
m2’=m2l2”/l m2”=m2l2’/l
m3’=m3l3”/l m3”=m3l3’/l
在T(T”同)中平衡m1’ 、
m2’ 和 m3’ 即可。
三、动平衡和静平衡的关系
动平衡的回转件一定是静平衡, 反之则不一定
第八章回转件的平衡
回转件平衡的目的回转件的平衡计算回转件的平衡实验
§8 -1 回转件平衡的目的
回转件：绕固定轴线回转的构件。结构不对称、制
造不准确或材质不均匀时，会产生不平衡离心力系。
离心力 P = mrω2 离心力的危害：
合力不平衡合力矩不平衡
√ 产生周期性振动，降低机械工作精度和可靠性。
静平衡： ∑Pi = 0 动平衡： ∑Pi = 0
∑Mi = 0
静平衡但动不平衡
的转子
§8 –3 回转件的平衡试验
由于制造和装配误差以及材质不均匀等原因，设计时已平衡的回转件实际上往往仍未平衡。因此在生产过当静的平程平衡衡但中质动量不进平需行衡平的用衡转。子试验的方法加以平衡。根据质量分布的特点，平衡试验法也分为两种。 §在8轴-承1 回中转引件起平附衡加的动目压的力, 影响轴承寿命和机械效率。
m一b、rb质+m量1r分1+布m在2r2同+一m3回r3转=0面内求∑P解i =：0所需平∑衡M质i =量0的大小和位置

大型浮式起重机滑动式回转支承结构优化研究

大型浮式起重机滑动式回转支承结构优化研究下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

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回转件的平衡(精)

②产生有害的振动，使机械的工作性能恶化。 ③降低机械效率。
平衡的目的：研究惯性力分布及其变化规律，并采取相应的措施对惯性力进行平衡，从而减小或消除所产生的附加动压力、减轻振动、改善机械的工作性能和提高使用寿命。
本章重点介绍刚性转子的平衡问题。
所谓刚性转子的不平衡，是指由于结构不对称、材料缺陷以及制造误差等原因而使质量分布不均匀，致使中心惯性主轴与回转轴线不重合，而产生离心惯性力系的不平衡。根据平衡条件的不同，又可分为静平衡和动平衡两种情况。
宁夏大学专用
作者：潘存云教授
滚子式平衡架：
特点：使用方便，但精度较低。
单摆式平衡架：特点：工作效率高。
宁夏大学专用
Q Q
QQ
作者：潘存云教授
二、动平衡实验
T” r” m”
2
1
T’ m’ r’
5 Z’
3
4
根据强迫振动理论有：Z’=μm’r’ 用标准转子测得：Z’0=μm0’r’0 不平衡质径积： m’r’= Z’/μ
l”1
F1'
l1" l
F1
F1"
l1' l
F1
宁夏大学专用
F3'
l3" l
F3
F3"
l3' l
F3
F2'
l2" l
F2
F2"
l2' l
F2
作者：潘存云教授
T' F’2
m’2 m’1 F’
m’3
1
F’3
l’1
F2 m2
r2 r1
m1 F1 l’3
l’2
l

55-回转体的静平衡PPT模板

机械设计基础
1
回转体的静平衡计算
由于制造等原因使回转体的质心不在回转轴线上，其产生的惯性力必然是不平衡的。因此，设计时需算出应加的平衡配重的大小和配置方位，使回转体回转时产生的惯性力和惯性力偶得以平衡，以此消除不良影响。下面以盘状回转体为例来介绍关于回转体平衡计算的思路和方法。
图15-2(a) 所示的回转体以角速度 ω 回转时，其质量产生的离心惯性力构成了一个平面汇交力系，若此力系的合力不为零，则该回转体不平衡。
m1r1
l2 l
mbrb
m2r2
l1 l
mbrb
(15-2)
图15-3 单缸曲轴的平衡
由此可知：任一质径积都可用任意选定的两个校正回转平面Ⅰ、Ⅱ的两个质径积代替。若矢径不变，任一质量都可用任选的两个回转平面内的两个质量来代替。
回转体的静平衡试验
通过上述平衡计算，回转体从理论上讲可以完全平衡，但由于存在制造、装配误差，及材质不匀等因素，仍会有不平衡现象。因而对于重要的回转体构件，用试验的方法，逐个进行平衡试验，以消除不平衡现象。
此向量方程式中只有平衡配重的质径积未知，可用矢量图解法求得。
如图15-2(b) 所示，根据任一已知质径积选定比例尺，
按向径 r1、r2、r3、r4 的方向分别作向量W1、W2、W3、W4 使其首尾相连，最后封闭图形的向量Wb ，即为所求的平衡质径积 mbrb 。
根据结构特点选定合适的 rb 即可求出 mb 。然后沿着 rb 的方向并在半径为 rb的位置处加上一个质量 mb，就可使回转件心质量分别为 m1、m2、m3、m4 回转半径分别为 r1、r2、r3、r4 (参见图15-2(a) )，则有
miri m1r1 m2r2 m3r3 m4r4

回转支承选型设计与优化分析

回转支承选型设计与优化分析摘要：为满足工程机械产品市场个性化需求，以工程机械回转支承的选型优化设计为目标，建立回转支承装置齿轮传动系统的动力学模型，并基于ADAMS 软件对其进行动力学仿真分析。

通过对齿轮动载荷历程的分析及研究结构设计参数对齿轮动态性能的影响，提出了回转支承装置的优化设计选型方法。

在此基础上，还研究了齿轮激励对回转齿轮工作性能的影响，对回转支承的设计安装及使用具有一定的指导意义。

前言工程机械产品市场极具个性化，不同的应用场合和使用需求对同一类型产品的结构和功能有不同的要求。

回转支承装置一般是各种履带式工程机械的重要组成部分，其设计强度及动态特性将直接关系到整机的工作性能及使用安全。

在工程机械行业中，回转支承装置价格昂贵，更换维修困难，因此回转支承早期失效是生产企业及用户不能接受的故障现象。

行业统计数据显示，回转支承早期失效有90%是由断齿所导致[1]。

轮齿的折断形式主要有两种，一是弯曲疲劳折断，二是过载折断。

引起疲劳折断的主要原因是传动系统的动载荷过大，而过载折断则通常是由于短时严重过载的冲击载荷作用，使轮齿承受的应力超过其极限应力所致。

此外，载荷严重集中、动载荷过大均可能引起过载折断[2]。

从设计角度看，目前的回转支承选型都是采用基于经验知识的静态选型计算，很难满足具体的个性化工况使用要求。

国内外学者在齿轮动力学、回转支承受载状况，回转支承故障诊断技术、齿轮变形因素及寿命分析等领域展开了相关研究，并取得了许多成果[3-9]。

但大部分研究都没有从回转支承的个性化实际工况出发，从设计角度开展回转支承的选型和齿轮设计参数优化设计，很难在根本上解决回转支承的断齿问题。

本文以某打桩机回转支承为研究对象，基于虚拟仿真技术，根据打桩机实际工况，对回转支承装置进行动力学研究，分析回转齿轮设计参数对其动态性能的影响，提出回转支承优化设计选型方法。

1 回转支承装置的设计与选型针对某中型液压打桩机械，参考《回转支承》标准JB/T2300-1999，根据其静态选型计算方法，通过计算回转支承静止时承受的轴向、径向力及倾覆力矩，选择单排四点接触球式回转支承QNA2000.50 作为液压打桩机的回转机构，其额定扭矩6000 Nm，最高扭矩7500 Nm，转速范围0.4-50r/min。

大型游乐设施回转支承载荷分析及选型

大型游乐设施回转支承载荷分析及选型摘要：随着经济发展和人民生活水平的提高，休闲娱乐成为民众的主要消费领域，为游乐设施的发展提供了强大的动力，同时游乐设施大多为高速运转且运动形式复杂多样，运行过程中与游客的生命安全息息相关。

游乐设施的运动形式主要有旋转运动、直线运动以及旋转和直线运动的复合运动。

其中旋转运动是游乐设备的主要运动形式，如转马、自控飞机和高空飞翔等，实现旋转运动的主要部件为回转支承。

中国的第一套回转支承诞生于1964年，回转支承被称为“机器的关节”，起到承上启下的作用。

由于球式回转支承精度高、而自身轻度偏低，对安装技术要求较高，广泛应用于游乐设施产品中，作为回转机构的主要零件，其安装的可靠性，关系着游乐设施的可靠性与安全性。

关键词：大型游乐设施；回转支承载荷分析；选型引言回转支承通常尺寸很大，类似于轴承，因此常被称作“大轴承”。

中国的第一套回转支承诞生于1964年，近40年来才逐步得到广泛应用。

回转支承被称为“机器的关节”，是两部件之间做相对旋转运动的重要传动部件，需承受相对运动过程中的轴向力、径向力及倾翻力矩。

回转机构作为游乐设施主要机构之一，也是工作最为频繁的机构，而回转支承作为回转机构的主要零件，其选型计算显得尤为关键，直接影响到回转机构的可靠性。

其中滚动轴承式回转支承广泛应用于各种游乐设施中，是关键的承载零部件，其承载能力的计算决定着回转支承的校核与选型。

回转支承结构形式1.1机构形式回转支承主要由外圈（有齿或无齿）、密封带、滚动体（滚球或滚柱）、隔离块和内圈（有齿或无齿）等组成。

根据外部结构，回转支承分为无齿式、外齿式和内齿式三种。

根据内部结构，可分四个系列：四点接触球回转支承、双排角接触球回转支承、交叉圆柱（圆锥）滚子回转支承和三排圆柱滚子组合回转支承。

其中单排四点接触球式回转支承由两个套圈组成，结构紧凑，重量轻，钢球与滚道四点接触，能同时承受轴向力，径向力和倾覆力矩，广泛应用于各种游乐设备。

回转支承有限元接触分析

由于在进行理论计算时假设轴向载荷是由上、下两排滚柱承受。且轴向载荷沿外圈平均分布, 各个滚柱上的受力是相等的, 每个滚柱上的载荷为轴向力除以滚柱数。
径向载荷由中排滚柱承受, 可视为一向心滚子轴承。根据 Stribeck 的结论, 径向游隙为零的向心滚子轴承, 仅承受径向载荷时滚柱所承受的最大载荷经验计算公式为[ 4]
接触问题是一种高度的非线性问题, 分为: # 刚性体- 柔性体∃ 和# 柔性体 - 柔性体∃ 两种基本类型。 ANSYS 支持的接触方式有# 点- 点、点- 面和面- 面∃ 三种, 该问题采用# 面- 面∃接触方式, 刚性面作为目标面, 采用 targe170 单元; 柔性面作为接触面, 采用 con tac174 单元[ 7] 39- 41。
摘要利用三维建模软件 Pro/ E 与有限元分析软件 ANSYS 的无缝连接, 在 Pro/ E 中建立回转支承实体模型, 导入 ANSYS 中进行接触分析, 得到各排滚柱与滚道的接触应力分布情况。并与传统的赫兹理论计算结果及实际磨损情况对比, 证明了该有限元模型的正确性, 并提出了安装和使用的改进措施。
笔者利用三维建模软件 Pro/ E 及有限元软件 AN SYS 进行了联合建模分析。建立了三维模型, 对其进行了有限元接触分析, 并与理论计算结果和厂家提供的资料进行对比, 合理解释了其失效原因, 并对其安装和使用提出了改进措施。
1 回转支承的工作原理及建模
三排滚柱式回转支承是一种高承载能力的新型支承, 主要用于载荷较大且变化复杂的场合。该支承主要由外圈、内圈及上、下两排水平布置滚柱, 中间一排垂直布置滚柱构成。内圈用螺栓固定在机架上, 外圈外廓为一渐开线齿轮, 由与其啮合的小齿轮驱动。布料器的旋转部件由螺栓固定在外圈上, 外圈旋转时带动其绕回转支承中心轴线旋转。内外圈之间有三排滚柱, 其工作原理类似于滚动轴承。