液压挖掘机回转机构的计算
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。
35m挖掘机回转机构设计计算
35m挖掘机回转机构设计计算作者:谢毅娜刘洪波李勇来源:《中国新技术新产品》2013年第03期摘要:机械式单斗挖掘机用一个铲斗以间歇重复的工作循环进行工作,即由挖掘、满斗回转至卸载点、卸载、空斗回转至挖掘地点等四个工序构成一个工作循环。
在作业过程中,挖掘机不移动,直到将一次停机范围内的矿石挖完,挖掘机才移动到新的作业地点。
35m 挖掘机是全回转式的,即工作平台相对于底架可回转360°以上。
挖掘机回转为运载过程,回转角度决定于工作面与卸载位置的关系,一般为90°~180°。
当角度大于160°时,往往沿一个方向转360°回到原来位置,这样可以减少回转加速的时间,降低能量的消耗。
在单斗挖掘机中,回转运动的时间占工作循环时间的65%~75%,最大可达85%。
因此,回转机构对于单斗挖掘机的生产率有很大影响。
所以要合理的选择回转机构的运动形式。
关键词:机械式单斗挖掘机;回转机构;机构计算中图分类号: TU62 文献标识码:A回转机构的作用是使平台回转。
回转机构的传动系统如下图所示,它由两组相同的驱动装置组成,每组都有各自的电动机、减速器和制动器。
立式交流电机1固定在行星减速器2上,减速器安装在回转平台7里。
减速器输出轴上的小齿轮6与固定在底架上的大齿圈5相啮合。
回转平台与底座用中央枢轴8联接在一起。
中央枢轴使回转平台对底架起定心作用,保证回转传动齿轮的正常啮合。
回转平台通过其上的锥面环形轨道3压在锥形滚子4上,滚子能在下锥面环形轨道上滚动。
这种结构的滚子在轨道上作纯滚动,能承受回转平台的重载荷,可提高传动效率,减轻滚子和轨道的磨损,滚道更换方便。
当打开回转电机时,由于大齿轮被固定在底座上,小齿轮便沿着大齿轮周边滚动,从而带动整个回转平台和中央枢轴一起绕中央枢轴的轴线旋转。
1 回转动力装置选择为了充分利用回转机构发动机的功率和提高生产率,正确选择回转机构的参数,减少回转时间,是挖掘机设计的主要任务之一,这些参数有:回转部分的转动惯量;回转时间;回转角速度和最大功率。
液压挖掘机回转传动机构-工作装置的系统动态方程
简单而不失一般性 , 在液压挖掘机回转齿轮传动机 回转传 动机 构 和工作 装 置 , 液 压挖 掘机 的重 要 动。 是 进行如下简化 : 在内齿轮与行星齿轮啮 组成部分 , 它们在液压挖掘机回转和作业过程中, 起着 构动力分析中,
非常大的作用Ⅱ 】 。其动态性能的好坏 , 不仅直接影响整 合工作 中,忽略因回转轴承受到倾覆力时两个齿轮回 行星齿轮通过其回转轴与挖掘机转台刚 台机器的正常工作 ,而且还直接关系到操作人员和设 转轴的变化 ; 备的安全 ,因而其动态性能是整 ̄E -X S7 平的重要标 性连接, 1 即忽略齿轮回转轴和挖掘机转台的弹性变形。 由于液压挖掘机工作过程 中,回转传 动机构 的 志。 深入研究回转传动机构和工作装置的动态性能 , 对 液压挖掘机使用和整机的设计具有十分重要的意义 。 内齿轮固定在底架上 , 假设 内齿轮为静止不动 , 只 则 近年来 , 人们不仅对液压挖掘机 回转传动机构动 有行星齿轮绕回转中心轴公转 。 如图 1 所示 ,坐标系 X Z为液压挖掘机 回转齿 O 力学问题进行了大量的研究rl z, - 而且在液压挖掘机工 3 轮传动机构单元坐标系( 向为垂直于纸面 向内) y方 。 作装置动力学问题的研究 , 也取得了许多令人欣慰的 成果 。但是 , 液压挖掘机回转传动机构和工作装置 , 由于动力学分析中主要考虑轮齿 的弹性变形 ,则 回 不是孤立存在的, 而是一个相互作用、 相互影响的耦合 转传动机构在 y轴方 向上的纵 向位移为零 。 u 为 设 n 内齿轮轮齿绕 y轴 的转角位移 : 为行星齿轮绕其 系统 ,因而有必要将液压挖掘机的回转传动机构和工 作装置 , 作为一个系统对其动力学问题进行深入研究。 自转 轴的转角位 移 ;廿 分别 为行 星齿轮 轮齿在 、 O 点出表 然而,迄今未见有综合研究液压挖掘机 回转传动机构 X Z平面内的横 向位移 ,将这两个位移在 1 示出来。于是 , 此液压挖掘机 回转传动机构的广义坐 工作装置系统耦合动力学问题的文献。 标列阵可表示为 l / lU =f J 3 IT , 4o l 2 本文 以液压挖 掘机 回转传 动机构 一 工作装置系 统为研究对象 ,运用有限元法建立液压挖掘机 回转 传 动机构 一工作装置系统动态方程 ,并通过实例对 系统的动态响应进行分析。
挖机机回转支承齿轮副侧隙理论计算
挖机机回转支承齿轮副侧隙理论计算1.确定齿轮的模数(或齿距),齿轮的模数是指齿轮的模型与其齿数的比值。
模数越大,齿轮的齿尖和齿底越宽,减小了齿轮的载荷和加工难度,但齿轮副的传动精度也会相应降低。
2.确定齿轮的齿数,齿数是指齿轮上的齿的数量。
一般来说,齿数越多,齿轮副的传动精度越高,但齿数过多也会增加齿轮的制造和安装难度。
3.根据齿轮的模数和齿数,计算齿轮的齿宽。
齿宽可以通过齿轮的模数乘以齿轮的齿数来计算。
4.确定齿轮的齿向角或啮合角。
齿向角是齿轮齿面上的一条直线与其齿轮轴线的夹角,它决定了齿向力的大小和方向。
一般来说,齿向角越小,齿轮副的传动效率越高,但齿向力也会相应增大。
5.确定齿轮的分度圆直径。
分度圆直径是指齿轮上齿根和齿顶的中心距离,它决定了齿轮的尺寸和啮合条件。
6.根据齿轮的齿宽和分度圆直径,计算齿轮的齿根圆直径和齿顶圆直径。
7.根据齿轮的齿根圆直径和齿顶圆直径,计算齿轮的齿深和齿高。
8.根据齿轮的齿宽和齿高,计算齿轮的分度圆周长。
9.根据齿轮的齿宽和齿高,计算齿轮的侧隙。
齿轮的侧隙可以通过齿轮的分度圆周长减去两倍的齿宽和一个侧隙修正量来计算。
10.根据齿轮的侧隙和齿向角,计算齿轮的侧隙修正量。
侧隙修正量可以通过齿轮的侧隙乘以齿向角的正切值来计算。
上述计算方法仅为齿轮侧隙的理论计算方法之一,实际应用中还需要考虑更多因素,如齿轮材料的热胀冷缩、装配误差等。
因此,在实际设计中,还需要结合实验和经验进行齿轮侧隙的确定和修正。
以上为挖机机回转支承齿轮副侧隙的理论计算方法的简要说明,详细的计算过程和公式可以根据具体的设计要求和实际情况进一步深入研究。
挖掘机行走机构和回转以及液压系统
行走装置:按结构特点液压挖掘机行走装置可分为履带式和轮胎式两大类。
履带式行走装置牵引力大,接地比压小,因而越野性能好,爬坡能力大,且转弯半径小,机动灵活,获得广泛应用。
所以本设计选择履带式行走装置。
履带式行走装置由四轮一带即驱动轮,导向轮,支重轮,拖轮,以及履带,装进装置和缓冲弹簧,横走机构,行走架等组成。
机械运行时,驱动轮在履带紧边产生一个拉力,力图把履带从支重轮下拉出,由于支重轮下的履带与地面间有足够的附着力,阻止履带的拉出,迫使驱动轮卷绕履带向前滚动,导向轮再把履带铺设到地面,从而使得机体借助支重轮沿着履带轨道向前运行。
四轮一带等有关参数的初步确定和行走机构的布置1.履带支撑长度L,轨距B和履带板宽度b应合理匹配,使得接地比压,附着性能和转弯性能均符合要求。
根据同机型挖机的对比以及经验公式,初选L=2130mm。
B=1700mm。
b=450mm。
2.履带节距和驱动轮齿数应在满足强度,刚度的要求下,尽量取较小的值以降低履带高度。
=154.25。
履带节距t3.履带板总数n=38 / 侧。
回转装置回转装置由转台,回转支撑和回转机构组成。
滚动轴承式回转支撑由内外座圈,滚动体,隔离体,密封装置,润滑装置和链接螺栓等组成。
本设计采用单排滚球式回转支撑滚动体。
液压挖掘机回转机构的回转时间约占整个工作装置循环时间的50%~70%,能量消耗约占25%~40%,回转液压油路的发热量约占液压系统总发热量的30%~40%,因此合理确定回转机构的液压油路形式和结构方案,正确选择回转机构主参数,对提高生产率和功能利用率,改善司机的劳动条件,减少工作装置的冲击等具有十分重要的意义。
对回转机构的基本要求是:1.在回转力矩和角加速度不超过允许值的前提下,应尽可能缩短回转时间;2.回转时工作装置的动载系数不应该超过允许值;3.回转能量损失小。
液压传动系统采用变量泵驱动。
制动方式采用液压制动加机械制动,可加大制动力矩,减少制动的时间,定位转却,制动油温不高。
液压挖掘机回转装置的设计(补充参考)
工程机械课程设计液压挖掘机回转装置的设计长沙学院第2章整机性能参数的确定与计算2.1 主要性能参数斗容量 0.1M³整机使用质量(含配重) 2940㎏其中预估:上车 1990㎏下车 910㎏表2.1 结构质量分配及其质心坐标预估(坐标原点为回转轴线接地点):注:挖掘机工作装置总质量为92KG,其质心坐标随工作状态而变化,未列入此表。
柴油机型号 JC480额定功率 22.4KW 2400r/min 29.4KW 2900r/min行驶速度范围:=0~2.32 km/h低速范围 VI=0~3.84 km/h高速范围 VⅡ最大爬坡角(第Ⅰ速度范围) 30º轨距 1180 mm每侧履带接地尺寸(长×宽) 1250×300 mmr=173 mm驱动轮动力半径k运输工况外形尺寸(长×宽×高) 3200×1480×2540液压系统参数:行走液压系统额定油压 16 MPa流量 20 L/min空载时系统背压 1.5MPa挖掘工作装置液压控制系统额定油压 16MPa流量 20L/min液压回转装置控制系统液压马达型号 INM05-200额定油压 16MPa流量 8L/min转速范围 0~100rmp最大工作压力 25MPa最大输出扭矩 2900N.m额定输出扭矩 1500N.m静制动力矩 3000N.m驱动小齿轮齿数 12回转支承内齿圈齿数 86啮合模数 5 mm卸载稳定性计算工况如图2.1所示3=1.154L4L=0.57552.3.2 工作稳定性计算挖掘机在挖掘作业过程中,当工作臂铲斗内土方和挖掘阻力形成向前翻倾力矩时,有可能造成整机失稳,必须进行工作稳定性计算。
挖掘机作业稳定性计算应取典型的挖掘工况:即挖掘机应采用纵向挖掘挖掘作业,斗杆垂直于地面,斗齿尖位于停机面以下H深处(取H=0.5m),采用铲斗油缸挖掘,切向挖掘阻力W1垂直于停机面,计算工况见图2.2。
回转体扭矩计算公式
回转体扭矩计算公式回转体扭矩计算公式在机械工程领域中可是个相当重要的家伙!咱们先来说说啥是回转体。
简单讲,像那种能绕着轴旋转的物体,比如齿轮、轴类零件,很多都能归到回转体的范畴里。
那扭矩又是啥呢?想象一下,你拧开一个很紧的瓶盖,你使的那股劲儿就和扭矩有点像。
扭矩就是使物体发生转动的一种特殊的“力”。
回转体扭矩的计算公式,就像是一把解开机械运转之谜的钥匙。
咱们来看看常见的公式:T = F × r (T 表示扭矩,F 表示切向力,r 表示回转半径)。
我记得有一次,在工厂实习的时候,碰到了一台出故障的机床。
师傅带着我们几个实习生去排查问题。
最后发现,就是因为某个关键回转体部件的扭矩计算出了差错,导致零件磨损过度,整个机床的运转都不正常了。
那时候,我才真正意识到,这看似简单的计算公式,一旦弄错,后果可严重了。
回到公式上来,这个公式里的每个元素都有它的讲究。
切向力 F ,它的大小和方向会影响扭矩的大小和方向。
而回转半径 r 呢,就像是力臂一样,越长或者越短,对扭矩的影响那也是大大的不同。
在实际应用中,计算回转体扭矩可不能马虎。
比如说汽车发动机里的曲轴,它就是一个典型的回转体。
要是扭矩计算不准确,那发动机的性能可就没法保证了,车开起来不是没劲儿就是容易出毛病。
再比如一些大型的工业设备,像风力发电机的转轴。
风的力量作用在叶片上,通过一系列的传动,最终作用在转轴上形成扭矩。
要是这扭矩没算对,那发电效率可就大打折扣啦。
总之,回转体扭矩计算公式虽然看起来不复杂,但在实际工程中却起着至关重要的作用。
咱们可得把它学扎实,用准确,这样才能让各种机械装备顺顺利利地运转起来,为咱们的生产生活服务!。
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
回转支承是一种用于工程机械、建筑机械、冶金机械、电力机械等设
备上的关键零部件,具有承载重量大、旋转灵活、安装方便等特点。
1.工程机械:如挖掘机、起重机等。
回转支承作为挖掘机上的回转部件,承受整机的旋转、载荷以及转台上其他附属设备的重量,确保整机的
正常运转。
2.建筑机械:如塔式起重机、混凝土泵车等。
回转支承作为塔式起重
机的回转机构,承载着起重机的平衡臂和起重臂,确保起重机可以360度
旋转、平稳驻留。
3.冶金机械:如连铸机、炼钢机等。
回转支承作为连铸机的回转部件,用于转台上的结晶器、浇注装置等的旋转,保证连铸机能够进行连续铸造。
4.电力机械:如发电机组、风力发电机组等。
回转支承作为发电机组
的回转机构,支撑着发电机的转子,将机械能转化为电能。
2.刚度计算:根据机械装置的工作要求,计算回转支承所需要的刚度,包括旋转刚度和径向刚度。
3.外形尺寸计算:根据机械装置的空间限制与其他部件的要求,计算
回转支承的外形尺寸,包括直径、高度、外形结构等。
4.转速、摩擦与润滑计算:根据机械装置的工作要求,计算回转支承
的转速范围、摩擦特性以及润滑方式,确保回转支承的正常运转与寿命。
而在具体的选型计算过程中,还需要考虑到回转支承的品牌、质量、
制造工艺等因素,以及用户的具体要求、环境条件等因素。
因此,在选型
时需要综合考虑各种因素,选择适合的回转支承。
挖掘机回转机构最小侧隙计算及验证
用时间长,模板拼装调整时间长,模板实际工作时间短, [3] 郭熙冬.港珠澳大桥承台墩身工厂化预制施工技术 [J] .
人 工劳 动强 度 大 等问题, 提高了施 工效率, 降 低了施
桥梁建设,2014,225.
工成本,有较好的社会效益和经济效益,可供后续大 [4] 伊成研,张寒梅.桁架式大型墩身模板的设计与施工 [J] .
αn—法向压力角。 jbn min2 为保证正常润滑条件所必需的最小侧隙,可 根据润滑方式和圆周速度查表 1 确定。
3 实例说明
现以 某 型号 挖 掘 机回转 机 构为 例, 对 齿轮副最 小
侧隙的验 证方 法 进行 说明, 回转减 速机 小齿轮 和回转
支承的相关参数见表 2。
表2 减速机小齿轮和回转支承齿轮参数
需的最小侧隙,可按公式(4)计算 :
图2 圆周侧隙jwt、径向侧隙jr与法向侧隙jbn的关系图
jbn min1 =1000 a(α1Δt1 - α2Δt2)2sinαn(μm) 式中 :a —齿轮副中心距(mm);
(4)
α1、α2—分别为箱体、齿轮材料的线膨胀系数 ; Δt1、Δt2—分别为箱体温度和齿轮温度 分别对 20° 的温度差(℃);
2005,08.
(410000)
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产品 ● 技术 Product & Technology
1 齿轮副最小侧隙的计算
1.1 侧隙的含义
照相关表格可以初定中心距极限偏差,那么决定齿轮副 侧隙的齿厚偏差和中心距均已确定,可以根据齿轮设计
2
围并非易事 [1]。根据上述影响侧隙的因素可知,要使
挖掘机回转机构毕业设计
斗容1m3挖掘机回转机构设计2015 年 6 月摘要近年来,我国的基建工程有日益增多的趋势,国家也要大力发展基建工程来拉动经济增长,而挖掘机作为土方施工必不可少的机械设备,将在我国的基础设施建设方面发挥举足轻重的作用。
挖掘机在进行作业时,其回转机构要承受轴向载荷,径向载荷,和倾覆力矩,对其刚度,强度与稳定性就有一定的要求。
所以,挖掘机的回转系统对保持挖掘机整体的稳定性方面有重要作用,对挖掘机回转系统的研究有助于国家发展各种不同类型的挖掘机。
针对斗容1m3挖掘机的回转系统,我进行了驱动方案分析,回转支承选型设计,回转速度控制及制动方案与制动器设计,回转系统各部件的受力校核及选型,还采用了有限元方法来进行优化设计。
国内的挖掘机厂商对国内市场的把握还不够大,对挖掘机回转系统的不断优化对国内厂商制造更大更多类型的挖掘机有重要的意义。
关键词:机械设备;挖掘机;回转机构设计;有限元第一章绪论1.1 液压挖掘机及其回转机构介绍液压挖掘机是一种多功能周期作业的土方机械,广泛应用于交通运输,水利工程,矿山采掘和电力工程等机械施工中。
它的工作过程先是以铲斗的切割刃切削土壤,装满后再提升、回转至卸土位置,把土卸空后铲斗再回原来位置开始下一次作业,如此循环。
所以挖掘机对于对于减轻工人繁重的体力劳动,加快施工进度,提高施工机械化水平,促进各项建设事业的发展,都起着很大的作用。
一台斗容1m3挖掘机每班的生产率基本上等于300-400个工人一天的工作量。
所以很有必要大力发展液压挖掘机,提高其工作性能,让其更好地提高生产率,为国民建设与国民经济服务。
挖掘机的回转系统由回转支承、回转机构、转台和液压回转系统等组成。
回转支承的内外座圈间设有滚动体,其底座跟带齿的内座之间用螺栓连接,外座圈跟转台用螺栓连接。
挖掘机工作装置上的各种载荷与力矩经过回转支承传给底架。
回转机构的小齿轮既能绕自身自转又能绕转台中心公转,带动转台绕底架回转,相当于行星机构。
液压计算常用公式
须充分锁定。
详见流量控制阀
的保养及故障排
除
降低压力调整阀
的设定(并非由于
故障)。
使用温度补偿式
控制阀。
液压缸、液压马达等不规则之连动
故障
原因
处置
详见液压油污染 的原因及其处置
在油路中荤油空气活塞油封及活塞杆油封过紧活塞油封及活塞杆油封中心不准
1、2、3、 4、5、6、
液压缸内侧有缺陷及内径没有一致,因灰尘而致胶着。引导板的滑动面过紧, 卡住,润滑不良负荷重而动作迟缓流量调整阀因积灰尘致动作不良压力调整
冲击声
特殊轴塞。如闭路满油阀的油路
I?液控 单向阀 液控单向阀的二次侧产生背压时的追击声 追击声
1、消除二次侧的背压 2、提高液控压力 3、使用 外部放泄的液控单向阀
流量不足、压力不足
详见泵的保养及
故障排除 A
详见泵的保养及
故障排除 B
详见泵的保养及
故障排除 C
详见阀的保养及
故障排除 A
液控外引导通口
油)
D?液控阀不 1、液控压力不足 2、阀芯胶着,分解清理之,洗净
会作动
3、灰尘进入,分解清理之,洗净
液控压力为 cm2 以上,在全开或中立回 油阀须加装止回阀使形成液控压力。分 解清理之,洗净。
电磁阀的保养及故障排除
故障
原因
处置
A?动作不良
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1、因弹簧不良致滑轴无法恢复 至原位置 2、阀芯的动作不良及 动作迟缓 3、螺栓上紧过度或因 温度上升至本体变形 4、电气系
平衡活塞座磨耗或座上有灰尘
有灰尘等杂物阻塞。更换弹簧。清洗或更新。
B?压力不 安定
1、平衡活塞动作不良 2、提动阀不安定 3、提动阀异常 4、油中有空气 5、提动 阀座有灰尘
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工作类型工作特性机械举例fs堆取料机,汽车起重机,非港口轻型不经常满负荷,回转平稳冲击小1.00~1.15用轮式起重机塔式起重机,船用起重机,履带中型不经常满负荷,回转较快,有冲击1.15~1.30起重机抓斗起重机,港口起重机,单斗1.30~1.45重型经常满负荷,回转快冲击大挖掘机,集装箱起重机斗轮式挖掘机,隧道掘进机,冶特重型满负荷,冲击大或工作场所条件恶劣1.45~1.70金起重机,海上作业平台起重机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。
液压挖掘机回转装置侧隙计算与改进
液压挖掘机回转装置侧隙计算与改进摘要:论述液压挖掘机回转支撑与回转减速机小齿轮之间的侧隙计算方法,建立优化算法及录入参数表,将传统计算方法通过VB平台开发计算软件,最后通过示例分析改进理论计算结果,优化回转装置侧隙值。
关键字:液压挖掘机;回转装置;侧隙,优化液压挖掘机是建设施工中使用的最广泛且极为重要的工程机械,其在工程机械行业也是最具竞争力的产品之一,回转减速器小齿轮与回转支承内齿圈作为挖掘机回转装置的关键传动副,其工作性能对整机有较大影响。
挖掘机回转减速器输出小齿轮与回转支承为直齿内啮合传动,其结构形式如图1所示。
由图可知,回转减速机作为主动行星轮与转台一体,固定回转支承内齿圈于下车架,使转台与下车架形成相对转动。
1.回转马达2.回转减速器3.回转平台底板4.回转支承外座圈5.行走装置梁架6.回转支承内座圈7.内齿圈8.回转减速齿轮图1 回转减速器与回转支承的连接结构齿轮副侧隙是指两个相配齿轮的工作齿面相接触时,非工作齿面之间所形成的间隙。
理论上来说,齿轮侧隙应该为零,但在齿轮的实际工作过程中齿型会随着温度的上升而不断变大,导致零侧隙齿轮副出现咬合,所以齿轮副之间必须要有一定的侧隙以保证正常工作及良好的润滑。
挖掘机回转机构为双向回转工作,如果回转减速器小齿轮与回转支承齿侧间隙过大,齿轮转向时会形成一定的行程误差,进而引起啮合冲击,自激振动、噪声等,这是极其不利的。
但是过小的侧隙,则会因温升变形之后齿轮因热膨胀而卡死,不能形成良好的润滑脂。
因此,回转减速器与回转支承齿轮副间的侧隙必须在一个合理的范围之内,才能使挖掘机回转机构处于最佳的工作状态。
目前,国内对外啮合齿轮副侧隙的分析计算相对比较多,但是针对挖掘机回转机构内啮合侧隙的分析计算方法较少,本文在现有众多研究的基础上,针对挖掘机回转机构内啮合齿轮副侧隙计算方法进行了详细总结,通过以下分析推导,运用优化方法建立数学模型,利用VB编制相应软件,计算科学准确,在此进行推广。
煤矿用液压挖掘机结构组成及计算
煤矿用液压挖掘机该机结构紧凑、外形尺寸小,同时由于采用电动液压系统,因而具有节约能源、噪声低、污染小、效率高等特点。
与竖井钻机配套使用,可实现煤矿及其它矿山竖井掘进机械化作业,从而大大提高掘进速度。
同时该机也可用于平巷及斜巷装岩及挖掘作业。
结构组成由1工作装置总成、2推土铲、3回转平台、4液压系统、5底盘总成、6机罩、7顶棚、8电气系统等组成。
性能特点:1、外形尺寸小,结构紧凑,效率高。
2、底盘为焊接结构、整体性好,刚性和强度大。
3、行走驱动装置有两条履带,用于履带链轮驱动的行走减速机是带内置液压马达极紧凑的传动部件,每条履带单独用液压马达作动力,通过减速机驱动使车辆行驶。
行走减速机采用国际流行的内藏式行走减速机,最高行走速度为2.4公里/小时,4、采用电动液压系统,具有噪声低、无尾气污染的特点,同时电气系统用防爆元件,更适用于井下(尤其是煤矿)使用。
1 总体参数计算1.1 功率计算1.1.1电动机原始参数电动机功率:37kW1.1.2液压泵参数液压主泵型号: PVK-2B-505-N-4191A主泵排量: 50ml /rev主泵最大流量: 110 l/min主泵起调压力: 12Mpa主泵输入功率: kW (W=110*12/(60*0.97)=22.7)主泵输入扭矩: N •m (Pq=159×12×50×0.001=95.4)伺服系统压力: 3.9 Mpa1.1.3功率储备系数、扭矩储备系数功率储备系数:K1= (29.4-22.7-2.5)/29.4 =14.3%扭矩储备系统:K2= (144-95.4)/144 = 50%通过以上计算功率储备系数、扭矩储备系统均大于10%,发动机能够稳定地工作。
1.2 回转速度、回转力矩计算1.2.1回转机构原始数据:回转马达型号: PCL-200-18B-1S2-8486A回转马达排量: 33.8ml/rev回转马达最大供油量: 39l/min回转减速机速比: i1 18.4输出轴齿数/模数: 14/7回转系统压力: 21Mpa回转齿圈齿数: 86终传动速比: i2 86/14=6.1431.2.2回转速度计算:回转马达转速(容积效率设定为0.96):n1= 39/33.8×1000×0.94= 1085rpm回转速度: n=211i i n =1085/(18.4×6.143) =9.6rpm1.2.3回转力矩计算:马达输出转矩(机械效率设定为0.85):Nm i p v M g 7.176714.3204.1885.02108.33201=⨯⨯⨯⨯=∆=πη 回转力矩Nm Mi M h 10859143.67.17672=⨯==1.3 行走性能计算1.3.1基本参数整机质量 G=4800kg履带内阻力 W=0.06G=2880N驱动轮节圆直径 Dk=0.4158m驱动轮齿数 Z=19轨链节距 t0=135mm履带轮距 L=1940mm履带轨距 A=1560mm履带高度(不包括凸缘) h=536mm履带板宽 B=400mm行走减速机速比 i =47.53行走马达减速机型号: PHV-4B-60BP-1S-8502A马达最大供油量: 50l/min行走马达排量(q max /q min ) 28.6/17.4 ml/rev1.3.2驱动力矩、行走牵引力计算液压系统压力 P=24.5MPa马达机构效率 ηm1=95%马达容积效率 ηv=98%行走机构机械效率ηm2=85%马达低速时输出扭矩 Mmmax=159⨯P ⨯qmax ⨯ηm1=159⨯24.5⨯28.6⨯0.001⨯95%=105.84N.m马达高速时输出扭矩 Mmmin=159⨯P ⨯qmin ⨯ηm2=159⨯24.5⨯17.4⨯0.001⨯95%=64.39N.m行走机构低速时输出扭矩 Mgmax= Mmmax ⨯i ⨯ηm2=105.84⨯47.53⨯85%=4276N.m行走机构高速时输出扭矩 Mgmin= Mmmin ⨯i ⨯ηm2=64.39⨯47.53⨯85%=2601.4N.m低速时行走牵引力 Tmax= 2⨯Mgmax/(Dk/2)=2⨯4276/(0.4158/2)=41135.2N实际低速时行走牵引力Tmaxa=Tmax - W=41135.2-2880N=38255.2N高速时行走牵引力Tmin= 2⨯Mgmin/(Dk/2)=2⨯2941/(0.4158/2)=25073.6N实际高速时行走牵引力Tmina=Tmin - W=25073.6-2880=22193.6N1.3.3爬坡能力计算设爬坡能力为:60%爬坡角度:α= arctan(60%) = 31°坡度阻力:W1 = Gsinα= 4800×9.8×sin(31°)= 24227.4N滚动阻力系数: f = 0.12滚动阻力W2= Gfcosα=4800×9.8×0.12×cos(31°)=4838.5N爬坡阻力W坡=W1+W2= 24227.4+4838.5=29065N因为最大牵引力Tmaxa=38255.2> W坡所以有60%的爬坡能力,由于受发动机油底壳的限制,本机爬坡能力为30°。
液压挖掘机工作装置转动惯量的计算
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工 作 装置 铰点坐标 的计 算公 式
空 斗 回转
之
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式中
一整 机 质 量
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用 估 算 方法求 转 动 惯 量 只 考 虑 了 一 种 标 准
工况
对于 其它 工 况 则是 近 似的
。
因 为转 动 惯
,
量 与 工 作装 置 各 部 分 质 量 及 其 重 心 位 置 有 关 变 化的
,
。
而 工 作 装 置 各 部 分 的重 心 位 置 是 随 挖 掘 工 况 而
所 以 实 际上 转 动 惯量 是 一 变量 因 此 采 用 估 算 法 计 算 的 转 动 惯 量 对 于 一 般工 况 只 能 是 个 近 似值
,
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图
反 铲 机构 自身 几 何 参数 计 算简 图
工 作 装置 各 铰 点 的坐 标
为 分 析方 便
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35m挖掘机回转机构设计计算
Q : ( ) 工 业 技 术
Chi na Ne w T e c h n o l o g i e s a n d P r o d u c t s
3 5 m 挖掘机 回转机构设计计算
谢毅娜 刘洪波 李 勇 ( 北方重工集 团有限公 司设计研究院 , 辽宁 沈阳 1 1 0 0 0 0 )
转机 构对 于单 斗挖掘 机 的 生产率 有很 大影响 。所 以要合 理 的选择 回转机 构 的运动 形 式。 关键 词 : 机 械 式单 斗挖掘 机 ; 回转机 构 ; 机 构计 算 中图分 类号 :T U 6 2 文献 标识 码 : A
m ; g ~ 土壤 重 力 ,为 N ; g 一 重 力加 速度 , g = 回转机构 的作用是使平 台回转 。 回转机 构 的传 动系统如下 图所 示 , 它 由两组相 同的 驱动装置组成 , 每组 都有各 自的电动机 、 减 速器和制动器。 立式交流 电机 1 固定在行星
摘 要 : 机械 式单 斗挖掘 机 用一 个铲 斗 以 间歇 重 复的 工作 循环 进行 工作 , 即 由挖 掘 、 满 斗回 转至 卸载 点 、 卸载 、 空斗 回 转至 挖 掘 地点 等四 个工序 构成 一 个工作循 环 。在作 业过程 中 , 挖掘机 不移动 , 直到将 一 次停机 范 围 内的矿 石挖 完, 挖 掘机 才移 动
满斗 同转时 间
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减速器 2 上 ,减速 器安装在 回转平 台 7 里。 减速 器输 出轴上 的小齿 轮 6 与 固定在底 架 上的大齿圈 5 相 啮合 。回转平 台与底座用中 央枢轴 8 联接在 一起 。中央枢轴使 回转平台 对底架起定心作用 , 保证回转传 动齿 轮的正 常啮合 。 回转平 台通过其上 的锥面环形轨道 3 压在锥形滚子 4上 , 滚子能在 下锥 面环形 轨道上滚动。 这种结构 的滚子在轨道上作纯 滚动, 能承 受 回转 平 台的重载荷 , 可提 高传 动效 率 , 减 轻滚子 和轨 道的磨 损 , 滚道 更换 方便 。当打开回转电机时 , 由于大齿轮被 固 定 在底座 上 ,小齿 轮便 沿着大 齿轮周 边滚 动, 从而带动整个 回转平 台和 中央枢轴一起 绕 中央枢轴 的轴线旋转 。
液压挖掘机工作原理
⑴有利二物料的自由流动,因此铲斗内壁不宜设置横向缘,棱角等斗底的纵向剖面形状要适合各种物料的运动规律。
⑵要使物料易于卸净,用于粘于的铲斗装卸时不易卸净,因此延长了作业循环时间,降低了有效斗容量,因此可采用强制卸土板的粘土铲斗。
⑶为了便于物料的铲装,装入物料不易掉出,铲斗宽度与物料颗料直径之比应大于4:1,当此比值大于50:1时颗粒尺寸的影响可不考虑,视物料为均质。
⑷装设计齿有利于增大铲斗与物料刚接触时的挖掘线比压,以便函切入或破碎阴力较的物料。
2.2 回转机构方案设计单斗液压挖掘机回转机构的回转时间约占整个工作循环时间的50~40%。
回转液压油路的发热量约占液压系统总发热量的30~40%。
因此合理地确定回转机构的液压油路和结构方案,正确选择回转机构诸参数,对提高生产率,改善司机的劳动条件,减少工作装置的冲击等具有十分重要的意义 2.2.1 对回转机构的基本要求1)在加速度和回转力矩不超过允许值的前提下,应尽可能缩短回时间。
在回转部分惯性已知的情况下,角加速度的大小变最大的回转扭掩蔽的限制该扭矩不应超过行走部分与地面的附着力矩。
2)回转机构的动载荷系数不应超过允许值,非全回转的挖掘机回转时,工作装置不应碰撞定位器。
3)回转能量损失最小 2.2.2 回转机构的选择回转机构分为全回转式和半回转式,悬挂式液压挖掘机通常采用半回转的的回转机构,回转角度一般等于或小于180o本次设计为履带式液压挖掘机,因此采用全回转式回转机构。
全回转的回转机构,按液动机的结构形式可分为高速方案和低速方案两类。
由高速液压马达经齿轮减速成器带动回转小支承上的回定齿圈动,促使转台转的称为高速方案。
其低速大扭矩液压马达直接带支回转小齿轮促使转台回转的称为低速方案。
在高速方案中,通常采用行星齿轮减速成箱减速。
行星齿轮减速成箱,虽然加工要求较高,但可用一般渐开线齿廓的模数铣刀进行加工,结构也比较紧凑,速成比大,受力好。
因此获得广泛的应用,高速方案一般采用斜轴式液压马达驱动的回转机构。