回转转盘轴承承载计算实例详解
回转轴承载荷计算过程
=1053767kN·米 修正值（带 ' 为计算终值）
=1618504kN·米 修正值（带 ' 为计算终值）
=1373660kN·米 修正值（带 ' 为计算终值）
Coa':=334031 × (1-3.6 × 2/75) Coa' =283499 × (1-3 × 2/65) Coa':=561172 × (1-3.6 × 2/75) Coa =476278 × (1-3 × 2/65) Coa':=731527 × (1-3.6 × Coa =620862 × (1-3 × 2/65) =301964 kN =257329 kN =507299 kN =432313 kN 2/75) =661300 kN =563551 kN Fa=Coa’ Fa=Coa’ Fa=Coa’ Fa=Coa’ Fa=Coa’ Fa=Coa’
理论倾覆力矩：M=Fa×Do/2×1/2 理论倾覆力矩 M=Fa×Do/2×1/2 =334031×8.85/2×1/2 =739043kN·米 修正值（带 ' 为计算终值） =283499×8.85/2×1/2 =627242kN·米 修正值（带 ' 为计算终值）
=1241592kN·米 修正值（带 ' 为计算终值）
倾覆力矩 M（1）=Fa×Do/2×1/2 倾覆力矩M（2）=Fa×Do/2×1/2 =301964×8.85/2×1/2 =668095kN·米 (见表1.1 M值） =257329×8.85/2×1/2 =569340kN·米 =1122399kN·米(见表2.2 M值) =956491kN·米 =1463128kN* 米 ( 见 表 2.2 M 值) =1246854kN*米
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。
回转支承寿命载荷系数
2019/1/3
港口物流技术与装备教育部工程研究中心
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Hale Waihona Puke 2.回转支承轮齿断齿分析2.1 齿轮断齿形式
轮齿受力后，在齿根部产生的弯曲应力很大，且在齿根过渡圆角处 有应力集中，由于轮齿的交变应力超过了材料的疲劳极限，在齿根圆角
处将产生疲劳裂纹，裂纹不断扩展，造成弯曲疲劳折断。过载折断通常
是由于受到短时过载或冲击载荷或轮齿磨薄，是轮齿应力超过其极限应 力所造成的。
2.2 静强度齿根弯曲应力 （2）静强度许用齿根弯曲应力
FPst F limYST YNT
S F min YrelT
（1-2）
式中： F lim —弯曲疲劳极限应力（ N / m m2 ） ；
YST —试验齿轮的应力修正系数； YNT —弯曲强度的寿命系数；
YrelT —相对齿根圆角敏感系数；
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2.回转支承轮齿断齿分析
2.2 静强度齿根弯曲应力 （1）静强度最大齿根弯曲应力
Fst KV K F K F
式中： K V —动载系数；
Fcal YF YS Y Y bmn
（1-1）
KF —弯曲强度计算的齿向载荷分布系数；
号。
承载能力曲线一般有两条，一条为极限静载曲线，一 条为疲劳寿命曲线。极限静载曲线用于初步选型，疲劳寿
命曲线用于校核。
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1. 回转支承的疲劳计算
1.1 回转支承承载能力曲线
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单排球式回转支承的承载能力分析
单排球式回转支承的承载能力分析I I I I I I J先进制 造技术杜 睿 吴志军 （ 清华大学 精密仪器与机械学系，北京 !"""#$ ）!"#$%&’& () $(#* +#,#+’-% ’" # &’".$/ 0 1(2 &$/2’". 3/#1’".%& ’()* +& ,-) . /(0 1 %234567206 89 :52;)<)80 =0<65(7206 40> ?2;-40)<7* @<)0A -(4 &0)B25<)6C* D 2)/)0A !"""#$* E -)04 FEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEE E F【摘要】回转支承是工程机械行业的重要基础件。
通过运用赫兹的弹性接触理论对单排球式回转支承内部的接触问题进行计算，推导出了该类型回转支承承载能力的理论计算公式，进而分析了 回转支承的结构及工艺参数对其承载能力的影响，并给出了提高回转支承承载能力的方法，以供工 艺人员参考。
关键词J 回转支承；承载能力；影响因素【!"#$%&’$】!"#$%&’ (#)*%&’+ )*# ()+%, ,-./-&#&0+ $%1#"2 3+#1 %& ,-&+0*3,0%-& .),4%&#*2 %&13+0*25 64# "-)1 %& 04# *-""%&’ #"#.#&0+ -7 ) +%&’"# 8 *-$ +"#$%&’ (#)*%&’ $)+ ,)",3")0#1 (2 3+%&’ ^25K 9 + ,-&0),0 04#-*2: )&1 ) 04#-*#0%,)" 7-*.3") $)+ /*#+#&0#1 7-* 04# "-)1 ,)/),%02 -7 04%+ +"#$%&’ (#)*%&’5 !#;#*)" +0*3,03*)" )&1 0#,4&%,)" 7),0-*+ $#*# 7-3&1 0- +%’&%7%,)&0"2 )77#,0 04# "-)1 ,)/),%02 -7 04# +"#$%&’ (#)*%&’ +031%#15 <#04-1+ 0- %&,*#)+# "-)1 ,)/),%02 -7 +"#$%&’ (#)*%&’+ )*# /*-;%1#1 7-* 0#,4&-"-’%+0+5()* +,%-#. /0)+123 ")&%1234 5,&- ’&6&’1$*4 72809)2’123 8&’$,%中图分类号：@^!W ! 引言文献标识码：M车吊以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、导弹发射架、雷达天线座、旋转舞台等。
回转轴承承载说明
回转轴承承载说明回转轴承是一种与其他轴承不同的特殊轴承，它是由内圆和外圆两个圆环组成的。
在回转轴承中，内圆和外圆之间的接触面积非常大，承载能力也相应地增强了。
回转轴承的承载能力由多个因素决定，如负荷方向、转速、使用环境等等。
下面将详细介绍回转轴承承载说明。
1. 载荷种类回转轴承的承载能力与其所承受的负荷类型相关。
一般而言，回转轴承可承受径向载荷、轴向载荷和倾斜载荷。
其中，轴向载荷是指沿轴向方向作用的载荷，径向载荷是指垂直于轴向的载荷。
而倾斜载荷指斜向作用在轴承上的载荷。
2. 额定载荷额定载荷是回转轴承所能承受的最大负载。
当轴承承受额定载荷时，其寿命应达到设计要求。
额定载荷通常由制造商在产品说明书中给出。
动载荷是指应用在回转轴承上的变动载荷。
在工业场合中，回转轴承经常被应用于旋转机械设备中，这就决定了它必须能够承受变化的载荷。
因此，动载荷是回转轴承设计中非常重要的一个参数，需要制造商充分考虑。
静载荷是指应用在回转轴承上的稳定、固定载荷。
静载荷往往比动载荷小，但是同样也是回转轴承设计中的重要参数。
5. 寿命和疲劳寿命在回转轴承设计和制造中，一个重要的指标是寿命。
寿命被定义为轴承可以承受的循环次数或运行时间。
疲劳寿命是指轴承在循环载荷下运行到出现疲劳破坏时经历的循环次数或运行时间。
6. 转速转速是指轴承所承载设备的旋转速度。
回转轴承的承载能力与其所处环境和应用有关，当经常应用于高速环境时，需要特别考虑轴承的承载能力。
7. 环境环境也是回转轴承承载能力的一个重要因素。
如果轴承用于恶劣环境，如高温、高湿度、强腐蚀性、重载荷、高速运行等条件，必须选择合适的材料和结构来确保承载能力。
总之，回转轴承的承载能力是由多个因素综合影响的。
在轴承的设计、制造和使用过程中，需要全面综合考虑各种因素，以确保回转轴承的长期、稳定的工作。
旋转轴承的选型计算及结构.doc
旋转轴承的选型计算及结构回转支承选型计算(JB2300-1999)回转支承在使用过程中，一般承受轴向力Fa、径向力Fr和倾覆力矩m的共同作用。
对于不同的应用，由于主机的工作模式和结构形式不同，上述三种载荷的组合会发生变化，有时可能是两种载荷的组合作用，有时可能只是一种载荷的单一作用。
一般来说，回转支承有两种安装方式——座式安装和悬挂式安装。
两种安装形式的支架承受的载荷如下所示:二、回转支承选型所需的技术参数。
回转支承承受的载荷及其占用工作时间的百分比。
在每个载荷的作用下，回转支承的转速或回转支承作用在齿轮上的圆周力的大小。
其他操作条件。
主机制造商可以根据产品样本提供的信息，利用静承载力图，根据回转支承选型的计算方法，初步选择回转支承，然后与我公司技术部门确认。
我们也可以向我公司提供会议和转让支持的相关信息，我公司将设计和选择类型。
每种类型的回转支承对应一条承载能力曲线，可以帮助用户初步选择回转支承。
图表中有两种类型的曲线，一种是静态承载曲线(第1行)，表示回转支承在静态时可以承受的最大载荷。
另一个是回转支承螺栓的极限载荷曲线(8.8，10.9)，当螺栓的夹紧长度为螺栓公称直径的5倍且预紧力为螺栓材料屈服极限的70%时，该曲线被确定。
回转支承选择的计算方法静态选择1)选择计算流程图2)静态参考载荷Fa’和m’的计算方法:单行四点接触球型:单列四点接触球面回转支承的选择和计算分别在45°和60°两种支承角条件下进行。
I，a=45 ii，a=60 fa '=(1.225 * fa 2.676 * fr)* fsfa '=(fa 5.046 * fr)* FSM '=1.225 * m * FSM '=m * fs，然后在图上找到以上两点，其中一点在曲线下方。
单列十字滚子fa'=(fa2.05Fr) * fsm'=m * fs双列变径球型用于双列变径球型回转支承选型计算，但Fr≤10，fr被忽略。
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。
转盘轴承载荷能力计算小程序
30 输入 1000 输入 sin45 89.504046
轴向载荷 径向载荷 倾覆力矩
2847.5712 2847.5712
355.9464
三排滚子组合 转盘轴承的载 荷 主推力滚珠直 径 滚珠长度 回转中心 滚珠个数
50 输入
49.5 输入 3150 输入 164.93358
副推力滚珠直 径 滚珠长度 回转中心 滚珠个数
40 输入
40 输入 3125 输入 204.5307292
主推力轴向载 荷
主径向载荷
400454.61 KN 88173.492 KN
副推力轴 向载荷 副径向载 荷
321031.4325 KN 70685.82 KN
主倾覆力矩
157679 KN.m
总轴向载荷 总径向载荷 总倾覆力矩
721486.04 KN 158859.31 KN 283081.91 KN.m
18 输入 3000 输入 436.3322
球珠组合转盘 轴承的载荷
滚珠直径 滚珠长度 回转中心 滚珠个数
50 49.5 4500 241.66092
轴向载荷 径向载荷 倾覆力矩
483926 KN 21356.784 KN 53231825402.9033 KN.m
径向滚子 直径 滚珠长度 回转中心 滚珠个数
18 输入
转盘 轴承 承载 能力 载荷 计算
承载能力的载 荷计算 四点接触球转 盘轴承载荷 钢球直径 回转中心 接触角 钢球数量
25 输入 1000 输入 sin45 107.40485
轴向载荷 径向载荷 倾覆力矩
2372.976 KN 2372.976 KN
296.622 KN.m
**黄色为必须 输入数值
转盘轴承承载能力计算方法的研究
sin α ϕm = cos α ϕm =
A × sin α 0 + δ a + Ri × θ × cos ϕ S mϕ A × cos α 0 + δ r × cos ϕ S mϕ
辅推力滚道钢球的接触角 α ϕs 变为:
α ϕs = cos α ϕs =
A × sin α 0 − δ a − Ri × θ × cos ϕ S sϕ A × cos α 0 + δ r × cos ϕ S sϕ
n ⎡ ⎤ ⎛ ⎞ D ⎢ ⎥ ε 2 M = M 1 + M 2 = Pmax × sin α × Z × × ⎢ J M (ε 1 ) + ⎜ J M (ε 2 )⎥ ⎟ ⎜ ⎟ 2 ⎢ ⎥ ⎝ ε1 ⎠ ⎣ ⎦ D = Pmax 1 × sin α × Z × × J M (ε 1 , ε 2 ) 2
ϕ = ±ϕ 0
P (ϕ ) ×
ϕ = ±ϕ 0
∫
0
n ⎤ ⎤ ⎡ 1 ( ) − − 1 1 cos ϕ ⎥ cos ϕdϕ ⎥ ⎢ ⎥ ⎦ ⎣ 2ε 1 ⎦
同理，辅推力滚道一侧的合力矩 M2 为:
M 2 = Pmax 2 × sin α × Z ×
D × J M (ε 2 ) 2
M1 与 M2 的合力矩应与外加的倾覆力矩 M 相平衡:
动体上的最大载荷 Pmax，根据 Hertz 接触理论可以求出滚动体的最大接触应力。 对于球轴承，最大接触应力 σ max =
858 n a × nb
3
(∑ ρ )
2
× Pmax
max
对于滚子轴承，最大接触应力 σ max = 190.6 ×
∑ρ×P
l
转化成接触应力 转盘轴承的静安全系数 f s 是指其额定静载荷与当量静载荷的比值。
【精选】滚动轴承的受力分析、载荷计算、失效和计算准则
1.滚动轴承的受力分析滚动轴承在工作中，在通过轴心线的轴向载荷（中心轴向载荷）Fa作用下，可认为各滚动体平均分担载荷，即各滚动体受力相等。
当轴承在纯径向载荷Fr作用下（图6），内圈沿Fr方向移动一距离δ0，上半圈滚动体不承载，下半圈各滚动体由于个接触点上的弹性变形量不同承受不同的载荷，处于Fr作用线最下位置的滚动体承载最大，其值近似为5Fr/Z（点接触轴承）或4.6Fr/Z（线接触轴承），Z为轴承滚动体总数，远离作用线的各滚动体承载逐渐减小。
对于内外圈相对转动的滚动轴承，滚动体的位置是不断变化的，因此，每个滚动体所受的径向载荷是变载荷。
2.滚动轴承的载荷计算（1）滚动轴承的径向载荷计算一般轴承径向载荷Fr作用中心O的位置为轴承宽度中点。
角接触轴承径向载荷作用中心O的位置应为各滚动体的载荷矢量与轴中心线的交点，如图7所示。
角接触球轴承、圆锥滚子轴承载荷中心与轴承外侧端面的距离a可由直接从手册查得。
接触角α及直径D，越大，载荷作用中心距轴承宽度中点越远。
为了简化计算，常假设载荷中心就在轴承宽度中点，但这对于跨距较小的轴，误差较大，不宜随便简化。
图8角接触轴承受径向载荷产生附加轴向力1)滚动轴承的轴向载荷计算当作用于轴系上的轴向工作合力为FA，则轴系中受FA作用的轴承的轴向载荷Fa=FA，不受FA作用的轴承的轴向载荷Fa=0。
但角接触轴承的轴向载荷不能这样计算。
角接触轴承受径向载荷Fr时，会产生附加轴向力FS。
图8所示轴承下半圈第i个球受径向力Fri。
由于轴承外圈接触点法线与轴承中心平面有接触角α，通过接触点法线对轴承内圈和轴的法向反力Fi将产生径向分力Fri；和轴向分力FSi。
各球的轴向分力之和即为轴承的附加轴向力FS。
按一半滚动体受力进行分析，有FS ≈ 1.25 Frtan α(1)计算各种角接触轴承附加轴向力的公式可查表5。
表中Fr为轴承的径向载荷；e为判断系数，查表6；Y 为圆锥滚子轴承的轴向动载荷系数，查表7。
转盘轴承力矩载荷下的变形计算
转盘轴承力矩载荷下的变形计算摘要:通过分析四点接触转盘轴承受倾覆力矩时的套圈位移与接触变形、轴承接触角变化的关系，得出转盘轴承倾覆力矩载荷下套圈倾角变形计算公式，为转盘轴承力矩载荷下变形提供了精确的计算方法。
最后用所得的力矩计算公式进行实例计算，并做出力矩-变形曲线。
关键词:四点接触;转盘轴承;力矩载荷;变形计算转盘轴承主要用在起重、建筑工程等大型机械设备中，国内也对其进行了较多的研究。
转盘轴承主要承受的是轴向力和倾覆力矩，而在很多情况下，倾覆力矩是轴承的主要载荷。
在力矩作用下，轴承的转角变形将很大的影响着整个机械的刚度和工作精度等性能。
所以有必要对转盘轴承力矩载荷承载-变形关系进行分析。
以往的转盘轴承在力矩作用下变形计算公式复杂，且计算过程中有时难以收敛。
这里对四点接触转盘轴承承载时变形的几何关系进行分析，得到轴承转角位移与接触变形的关系计算式。
在此基础上，推导出转盘轴承的倾覆力矩与变形计算式。
一、转盘轴承的受力变形四点接触转盘轴承受倾覆力矩时，轴承内、外套圈产生相对倾角，设外圈保持固定不动。
忽略倾角引起的径向位移，则受力后的处在位置角i处滚珠(0≤<)由于转角而引起的轴向位移为:ai= cosi (1)式中:Dw——滚珠中心圆直径(mm)。
转盘轴承的套圈位移和滚珠接触变形如图1所示。
在外沟道曲率中心Oe建立坐标系，变形前的内沟道中心为Oi，坐标分别为(x，y)。
变形后的内沟道中心Oii，坐标分别为(xi，yi)。
A和Ai分别是变形前后的沟道中心距。
则变形前内外沟道中心距:A=re+ri-Dw(2)式中:ri、re——内、外沟道曲率半径(mm);Dw——滚珠直径(mm)。
变形前内沟道曲率中心Oi的坐标(x，y):y=Acos(3)式中:——初始接触角x=Asin (4)转盘轴承受矩载荷引起内外套圈位移后，位置角i处内、外圈沟道曲率中心距为:Ai=re+ri-(Dw-i)(5)式中:i——内外套圈和滚珠接触变形总量(mm)。
回转支承转速极限
回转支承转速极限（原创版）目录1.回转支承的定义与作用2.回转支承的转速极限3.回转支承转速极限的影响因素4.回转支承转速极限的计算方法5.回转支承转速极限在实际应用中的意义正文回转支承，又称为转盘轴承，是一种能够承受径向和轴向负荷的轴承。
它在工程机械、船舶、钢铁、电力等众多领域中都有广泛的应用。
回转支承的一个重要参数是转速极限，它决定了回转支承在高速旋转时的稳定性和安全性。
回转支承的转速极限是指在规定的工作条件下，回转支承所能承受的最大转速。
超过这个转速，回转支承的性能可能会受到影响，甚至导致损坏。
因此，了解回转支承的转速极限对于工程设计和使用维护至关重要。
回转支承转速极限的影响因素主要有以下几点：1.轴承材料：轴承材料的性能直接影响回转支承的转速极限。
高品质的轴承材料可以承受更高的转速。
2.轴承结构：不同的轴承结构对转速极限有不同的影响。
例如，圆锥滚子轴承和圆柱滚子轴承的转速极限就相差很大。
3.负荷条件：在相同的转速下，负荷越大，回转支承的转速极限就越低。
4.工作环境：工作环境的温度、湿度等条件也会影响回转支承的转速极限。
计算回转支承转速极限的方法通常是根据轴承材料、结构、负荷条件和工作环境等因素，参照相关标准或者经验公式进行。
在实际应用中，回转支承转速极限的意义主要体现在以下几个方面：1.确保设备运行的安全性：超过回转支承的转速极限，可能会导致设备失稳，甚至发生事故。
2.提高设备的运行效率：在回转支承的转速极限内，合理选择轴承类型和规格，可以提高设备的运行效率。
3.降低维护成本：了解回转支承的转速极限，可以避免因超速使用导致的轴承损坏，从而降低维护成本。
回转支承选型计算
回转支承选型计算一、回转支承承载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型式不同，上述三种载荷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型式——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：客户在选型时，若所用回转支承为座式安装，可按下面的选型计算来进行选型；若所用回转支承为悬挂式安装或其他安装型式，请与我公司技术部进行联系。
二、回转支承的选型、结构型式的选择1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。
有以下结论：根据我们的经验和计算,时，优先选用三排柱式回转支承。
＞1800? Do ≤1800时，单排球式为首选型式；Do单排球式的承载能力高于交叉滚柱式和双排异径式。
相同外形尺寸的回转支承, ?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。
? Q、回转支承的选型计算2单排球式回转支承的选型计算①计算额定静容量0.5 doC= 0.6×D×OOkN 式中：C ───额定静容量, O滚道中心直径, mm D ───O, mm do───钢球公称直径②根据组合后的外载荷，计算当量轴向载荷+ 3.44FrCp = Fa + 4370M/D O当量轴向载荷，kN 式中：Cp ───m 倾覆力矩，kN·M ───kN Fa ───轴向力，Fr ───径向力，kN安全系数③fs = Co / Cpfs值可按下表选取三排柱式回转支承的选型计算①计算额定静容量0.75×do Co= 0.534×D O kN ───式中：C 额定静容量, O滚道中心直径D ───, mm O上排滚柱直径, mm do ───②根据组合后的外载荷，计算当量轴向载荷Cp = Fa + 4500M/D O kN 当量轴向载荷，C p───式中：M ───倾覆力矩，kN·mFa ───轴向力，kN③安全系数fs = Co / Cpfs值可按下表选取回转支承安全系数f s3、利用静载曲线选型静态承载曲线表示回转支承保持静止状态时所能承受的最大负荷。
回转支承轴承的相关技术表
回转支承轴承主要技术表回转支承选型计算方法1静态选型：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两点，其中一点在曲线以下即可。
●单排交叉滚柱式Fa’＝(Fa+2.05·Fr)·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，当Fr≤10％Fa时，Fr忽略不计。
当Fr>10％Fa 时，必须考虑滚道内压力角的变化，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·fs2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，请与我公司技术部联系。
3螺栓承载能力验算：1）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；2）查对载荷是否落在所需等级螺栓极限负荷曲线以下；3）若螺栓承载能力不够，可重新选择回转支承，或与我公司技术部联系。
安装螺栓副●回转支承所用螺栓尺寸应符合GB／T5782-2000和GB／T5783-2000的规定，其强度等级不低于GB／T3098.1-2000规定的8.8级，并根据支承受力情况选择合适的强度等级。
●螺母尺寸应符合GB／T6170-2000和GB／T6175-2000规定，其机械性能应符合GB3098.2-2000规定。
●垫圈尺寸应符合GB／T97.1-1985和GB／T97.2-1985，需调质处理。
转盘轴承理论计算
转盘轴承参数计算选型和设计过程中，确保技术水准，设计轴承的齿轮，基本力矩，载荷，滚动体计算，是回转支承设计者的必备知识。
回转轴承的配对小齿轮的模数、齿数、变位系数的关系如图，如果确定了回转轴承的，模数20、变位系数+0.5的情况下小齿轮的模数=20变位=-0.5（负变位）齿数为防止根切≥17齿关于齿顶高系数和顶隙系数正常齿制，模数大于1mm的齿轮，齿顶高系数为1，顶隙系数为0.25；正常齿制，模数小于1mm的齿轮，齿顶高系数为0.8，顶隙系数为0.35；短常齿制齿轮，齿顶高系数为0.8，顶隙系数为0.3。
关于设计吊装孔M20M24M2吊装孔M20M24M27丝深50，吊装涉及重量变位系数、变位量、削顶系数ADDENDUM COEFFICIENT(X)变位系数Profile COEFFICIENT(Xm)变位量Truncation（KM）削顶量关于四点球轴承承载载荷的理论计算关于载荷的理论计算:系数5×25.4（钢球平方2）×41（钢球个数）×0.707系数＝93506kg≈935060N＝935KN齿轮削顶与齿轮修缘齿轮削顶系数，外齿一般为0.12，内齿一般为0.2.关于双排球钢球大小测算过程135-(10+30)=135-40=95（钢球需要的有效值）95-25*2=45（25钢球大小）45/3（分为三份）=15技术上正常可靠有效的数值≥13.25钢球是可行的关于载荷标识方法：Cr(额定动载荷):kNCor(额定径向静载荷):kNCoa(额定轴向静载荷):kN1ft.lbs=4.44521*0.3048=1.3549Nmft表示英尺，英尺等于12英寸，1英寸等于25.4mm，即1英尺=0.3048m；lb表示磅，1磅等于0.45359237千克，即4.44521N(乘于9.8重力)；因此1ft.lbs=4.44521*0.3048=1.3549Nm关于油嘴的选择：Z1/2″新名称NPT1/2″ZG1/2″新名称Rc1/2″正常油嘴M6M8M10*1M14*1.5dN/m力矩计量单位,和N/m换算关系.dN/m力矩计量单位,和N/m换算关系.这几个单位均为扭力单位。
三排滚子转盘轴承承载能力分析和寿命计算
三排滚子转盘轴承承载能力分析和寿命计算摘要多排滚柱式回转支撑，能够承受较大的倾覆力矩，是回转支承中承载能力最大的一种。
多排滚柱式回转支承特别适用于承受大载荷、大冲击工况条件下运行的重型机械，而三排滚柱式回转支承是其中最具典型的结构形式，因此对三排滚子转盘轴承的研究具有一定的现实意义和社会效益。
以Hertz接触理论为基础，结合三排滚子转盘轴承的特殊结构，推导出计算三排滚子转盘轴承接触强度校核的有关理论公式，并绘制了静、动承载能力曲线。
然后，用Lundberg-Palmgren寿命理论，推导计算三排滚子转盘轴承的疲劳寿命。
通过以上的分析计算可为轴承的选型和设计提供理论基础。
通过以上分析推导的公式，建立数值求解模型，用Matlab编程语言进行计算求解，解出三排滚子转盘轴承的最大承受载荷和寿命，进而绘制承载能力曲线。
之后，再用ANSYS有限元，建立简单的模型进行形变和应力的分析。
关键词：三排滚子转盘轴承，承载能力，疲劳寿命，经典数值分析，ANSYS有限元分析。
CARRYING CAPACITY ANALYSIS AND LIFETIME CALCULATIONS OF THREE-ROWROLLER SLEWING BEARINGSABSTRACTIn slewing bearings, the multi-row roller slewing bearings has the most load carrying capacity, which can withstand large overturning moment. The multi-row roller slewing bearings is especially suitable for heavy machinery which withstand large loads or impact of working conditions under running. However, three-row roller slewing bearings is one of the most typical form in the structure of multi-row roller slewing bearings. So, it has a certain practical significanc e and social benefits for studing three-row roller slewing bearings.It can deduce to the theoretical formula that used to calculating contact strength check of the three-row roller slewing bearings and can draw static and dynamic carrying capacity curves,based on the Hertz contact theory and combined with the special structure of the three-row roller slewing bearings. Then, using the lifetime expectancy theory of Lundberg-Palmgren to derived and calculate the fatigue lifetime of the three-row roller slewing bearings. It can provide a theoretical basis for bearing type selection and design by the above anal ysis and calculations.Through the formula which anal ysis and derive above,we can build the numerical solution model. Computing f or Matlab programming language, solve three-row roller slewing bearings maximum load carrying and lifetime, and then draw the carrying capacity curve. After then, build a simple model by the ANSYS finite element to deformation and stress analysis.KEY WORDS:three-row roller slewing bearings, carrying capacity, fatigue lifetime, Classical numerical analysis, ANSYS finite element analysis.目录前言 (1)第1章绪论 (2)§1.1研究对象 (2)§1.1.1研究对象及特点 (2)§1.1.2国内外对比 (3)§1.2研究的意义 (3)第2章静承载能力分析 (4)§2.1负荷和变形 (4)§2.1.1负荷与弹性变形 (4)§2.2 接触应力和变形计算 (5)§2.2.1赫兹弹性理论的基本假设 (5)§2.2.2计算公式 (5)§2.3平衡方程 (6)§2.3.1静态平衡方程的建立 (6)§2.3.2力平衡方程 (6)§2.3.3力矩平衡方程 (8)§2.4承载曲线的绘制 (8)§2.4.1分析计算过程 (8)§2.4.2静承载曲线的绘制 (11)第3章额定寿命和动态承载能力的计算 (13)§3.1理论公式的推导 (13)§3.1.1额定滚动体负荷计算 (13)§3.1.2当量滚动体负荷计算 (13)§3.1.3单个套圈额定寿命计算 (13)§3.2多排滚子的合成寿命计算 (15)§3.3动承载能力曲线的绘制 (15)§3.4动静承载能力合成曲线 (17)第4章承载能力的有限元分析 (18)§4.1有限元模型的确定 (18)§4.2 承载能力的有限元求解 (18)§4.2.1 求解步骤 (18)§4.2.2 网格划分过程 (19)§4.2.3 求解和分析 (20)§4.3 求解之后的结论 (21)结论 (22)参考文献 (23)致谢 (25)附录 (26)§1.1求转盘轴承滚子参数的主函数 (26)§1.2求转盘轴承参数的子函数 (30)§1.3求转盘轴承寿命的主函数 (33)§1.4求转盘轴承寿命的子函数 (35)前言由于现在对转盘轴承的研究只限制在四点接触转盘轴承上，对三排滚子转盘轴承的研究很少，多排滚柱式回转支承与球式回转支承相比特别适用于承受大载荷、大冲击工况条件下运行的重型机械，而三排滚柱式回转支承是其中最具典型的结构形式，因此对三排滚子转盘轴承的研究具有一定的现实意义和社会效益。
转盘轴承静态载荷选型分析
转盘轴承静载荷校核转盘轴承静载荷校核有三种：1）（Rothe Erde）根据客户提供的外部载荷，按照计算公式算出轴承静态允许极限的载荷，根据所选轴承型号绘制出承载曲线，在承载曲线图上描出极限载荷点，如果点在曲线下方，说明所选轴承满足使用要求，否则需要重新选型；2）（LYC）根据客户提供的外部载荷，按照当量静载荷计算公式算出轴承当量静载荷，根据所选轴承型号绘制出承载曲线，然后在承载曲线画出当量静载荷的点，连接此点和原点的直线相交于静载荷曲线的点即为轴承的额定静载荷，便可得出轴承承载安全系数，安全系数如果大于标准的安全系数，则说明所选轴承满足使用要求，否则，需要重新选型；3）根据所选轴承的型号，按照徐立民《回转支承》公式计算出额定静载荷，然后再按照积分法结合客户提供的轴承所受的外部载荷，算出轴承的当量载荷，便可得出轴承承载的安全系数。
一、（Rothe Erde）1、轴承静态允许极限的载荷1）单排四点球'(1.225 2.676)' 1.225Fa Fa Fr fsM M fs=+⋅=⋅（按照接触角45度）2）单排交叉滚子'( 2.05)'Fa Fa Fr fs M M fs=+⋅=⋅3）双排异径球''Fa Fa fsM M fs=⋅=⋅（当10%Fr Fa≤，Fr忽略不计）4）三排滚子''Fa Fa fs M M fs=⋅=⋅其中Fa是轴承承受外部轴向载荷Fr是轴承承受外部径向载荷M是轴承承受外部倾覆力矩fs是轴承静态安全系数'Fa轴承静态允许极限的轴向载荷'M轴承静态允许极限倾覆力矩转盘应用领域相关的静态安全系数如下：二、（LYC ） 1、当量静载荷计算1）四点球（按照接触角45度）：2.3/Fao Fa Fr KoMo M=+=2)双排异径球（按照接触角90度）(0.1)Fao Fa Fr Ko Fa Mo M=≤⋅=（当0.1Fr Ko Fa >⋅时，轴承的接触角应小于90度）3）交叉圆柱滚子轴承（按照夹角45度）2.3/Fao Fa Fr KoMo M=+=4）三排滚子（按照夹角45度）Fao FaMo M==其中Fa 是轴承承受外部轴向载荷Fr 是轴承承受外部径向载荷 M 是轴承承受外部倾覆力矩 Fao 静态工况下轴承的当量轴向载荷 Mo 静态工况下轴承的当量倾覆力矩Ko 是轴承偏心轴向载荷与中心轴向静载荷关系系数2、安全系数计算根据计算的当量静载荷，在承载曲线图上描出相应的点，连接次点和远点的直线和曲线相交的点即为轴承额定静承载力。
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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以主推力滚子为计算基 以副推力滚子为计算基准 准
=68314吨（见表3.1 Fa =55220吨 值） 理论倾覆力矩： 理论倾覆力矩：
=136629吨* =110441吨*米 米 修正值（带 ' 为计算终 修正值（带 ' 为计算终值） 值） Coa’=68314× Coa’=55220×0.9=49698 0.9=61482 吨 吨 Fa=Coa’ Fa=Coa’
J132.85.8500.03载荷计算过程
主推力滚子回转中心φ 8500 副推力滚子回转中心φ 8460 径向滚子回转中心φ 8265 内圈安装孔中心径φ 8000 主推力滚子：φ 85×75×258粒 ：φ 85×70×258粒 副推力滚子 ：φ 70×60×306粒 ：φ 70×60×306粒 径向滚子 ：φ 60×80×432粒 以许用应力2700MPa 为计算基准 (原 J132.85.8500.03计 算过程） 参照表1.1 Dw：滚子直径 Lw：滚子长度 z： 滚子个数 Do：内圈安装孔中心径（：米）
以许用应力3500MPa为计算基准(3500/2700）² =1.69
fs
以许用应力4000MPa为计算基准(4000/2700）²=2.19
max
max
2参照表2.1Fra bibliotekfs
max
max
2
参照表3.1
以主推力滚子为计算 以副推力滚子为计算 以主推力滚子为计算基 以副推力滚子为计算基准 基准 基准 准 理论轴向载荷： 理论轴向载荷 ： Coa=98.1×Dw×Lw× Coa=98.1×Dw×Lw× z z =98.1×85×(75+70) ×258 =311943285N =31194吨(见表1.1 Fa值) 理论倾覆力矩：M=Fa ×Do/2×1/2 =31194×8/2×1/2 =62388吨*米 修正值（带 ' 为计 算终值） Coa’=31194×(1-3.6 ×4/145)=28074 吨 Fa=Coa’ 倾覆力矩M（1）=Fa ×Do/2×1/2 =28074× 8/2×1/2 8/2×1/2 =45386吨 M（2）’=M ×0.86 = 56148 ×0.86 ×0.86 =81605吨*米 =65962吨*米 = 45386 =94890吨*米 (见表2.2 M值) =76702吨*米 =56148吨 *米(见表1.1 M值） *米 M（1）’=M× 0.86 =98.1×70×(60+60) ×306 =252156240N =25215吨 理论倾覆力矩 M=Fa ×Do/2×1/2 =25215×8/2×1/2 =50430吨*米 修正值（带 ' 为计 算终值） Coa’=25215×(1-3 ×4/120)=22693 吨 Fa=Coa’ 倾覆力矩M（2）=Fa ×Do/2×1/2 =22693× =105435吨* =85226吨*米 米 修正值（带 ' 为计算终 修正值（带 ' 为计算终 值） 值） Coa’=52717× Coa’=42613× 0.9=47445吨 0.9=38352 吨 Fa=Coa’ Fa=Coa’ =52717吨(见表2.1 Fa 值) 理论倾覆力矩： =42613吨 理论倾覆力矩：
=122964吨* 米(见表3.2 M值)
=99395吨*米
=48287吨 =39031吨 *米 *米 径向载荷Cor=21.6×Dw×Lw×z =21.6×60×80×432 =44789760N =4478吨 注1：轴向力乘过0.9 倍，倾覆力矩乘过 0.86倍
=105748吨* 米
=86069吨*米
=7567吨 注2：因本轴承在近海的实际使用工况比较复杂， 与陆地上使用差异较大，为此本次改进完善的设计 计算中我们认为采用：a.材料许用应力为3500MPa 为宜；b.为确保安全使用我们选定：以副推力滚 子的计算结果为依据。
=9806吨