一种小吨位随车起重机回转机构设计及有限元分析

倾 覆力 矩 的真 实值 ． 为
轮， 通 过 安 装 在 轴 支 座 上 的推 力 轴 承 承 载 ； 倾 覆 力 矩 主 要 由 第 一 和 第 二 复 合 轴 承 承 受 ．转 筒 和 齿 轮 用 于 承 受 轴 向 力 和 回转 力 矩 ， 使 空心轴 的受 力状 况 大大 改善 ， 其 结 构 从 具 有 内 外 圈 的 回 转 支 承 简 化 为 一 个 转 筒 ． 外 形 尺寸 大大 减小 ， 整个 回转机构 的结构更 加 紧凑 。
２ 起 重 机 回转 结 构 设 计
２ ． １ 组 成
３ 有 限 元分 析
３ ． １ 静 载 荷 计 算
随 车 起 重 机 旧 转 机 构 如 图 １
首 先 确 定 回转 机 构 受 力 最 恶 劣 的 工 况 ．对 于 折 臂 式 随 车 起 重 机 的 上 部 结 构 而 言 ，各 结 构 件 受 力 最 恶 劣 的工 况为随 车起重机 工作 幅度最大 时 ， 如 图 ２所 示 。 根
文献标识码 ： Ｂ
文章编号 ： １ ０ ０ ０ — ４ ９ ９ ８ ￣０ １ ４ ） ０ ３ — ０ ０ ３ ６ — ０ ３
目前 ． 国 内 随 车 起 重 机 回 转 机 构 多 采 用 减 速 机 与 回转 支 承 结 构 相 组 合 的 形 式 ．该 种 回 转 机 构 的 结 构 和 受力 情况 较 为复杂 。 所需 径 向安装 尺 寸大 ， 适 用 于 中 型
螺 母 调 节 转 筒 和 齿 轮 的 轴 向 安 装 松 紧 度 ，进 而 防 止 起
重 机 吊臂 向上 窜动 。
２． ２ 工 作 原 理
： ｒ作 原 理 ． 并 利 用 ＡＮＳ ＹＳ Ｗｏ ｒ ｋ ｂ ｅ ｎ ｃ ｈ软 件 对 回 转 机 构 进 行 有 限 元 分 析 ．校 核 回转 机 构 的 设 计 是 否 满 足 特 种 车辆 的整 体性 能 要求 。
首 先 驱 动 回 转 机 构 的 齿 条 作 直 线 往 复 运 动 ，齿 条 带 动齿 轮转 动 ， 由于齿 轮与转 筒 花键连 接 ， 与 空 心 轴 过 盈连接 ， 则齿轮、 空 心轴 、 转筒 、 微 调 螺 母 及 吊臂 底 座 一 起 在 外 护 套 内 回转 ， 从 而 实 现 起 重 机 吊 臂 底 座 的 回转 。
位 机 构 。该 轴 向 定 位 机 构 由 转 筒 内孑 Ｌ 臂 上 端 的 扩 径 台 阶 和 设 在 该 扩 径 台 阶 上 的 微 调 螺 母 构 成 ． 通 过 该 微 凋
及 以 上 吨 位 的 随 车 起 重 机 。 随 着 随 车 起 重 机 设 计 及 制
造技 术 的不断 成熟 ， 用户 对 回转机 构 的紧凑 性 、 可 靠 性
一
种小吨位随车起重机回转机构设计及有 限元分析
口 王 举 口 佟庆雨 口 姚志辉 口 孙大伟
西 北机 电工 程 研 究 所 陕 西 成 阳 ７ １ ２ ０ ９ ９
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摘
要： 设 计 了一 种 小吨 位 随 车起 重机 回转 机 构 ， 对 其技 术要 求、 组成 及 工作 原 理 进 行 了分 析 ， 通过 Ｕ Ｇ软 件 建 立 回 转
（ ３ ）最 大 工 作 范 围 ≥ ５ ０ ０ ０ ｍｍ。 （ ４ ）结 构 紧 凑 、 性能可靠 、 拆 卸 及 维 护 方便 ， 具 有 良好 的 防 尘 、 防湿 热 、 防盐雾 、 抗 振及 防 冲击 的措施 。
（ ５ ）吊 臂 回转 转 速 ０ ． ９ ｒ ／ ｍｉ ｎ 。
据 图 ２回转 机 构 的计
所示。 空 心 轴 通 过
第 一 复 合 轴 承 和
－ － 一
个 推 力 轴 承 安
算 工况 ， 分 析求 解 回转
机 构 所 承 载 轴 向力 和
装 在轴 支座 上 ． 且 在 空 心 轴 上 过 盈 配 合 有 齿 轮 齿 条
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３年 ９月
随 车起 重 机工 作 时 的轴 向力 依 次传 递 给 转筒 、 齿
１ 起 重 机 技 术 指 标
某 型军用 特种 车辆 随 车起重 机 的技术 要求 如下 ：
（ １ ）额 定 起 吊 重 量 ３ ０ ０ ０ ｋ ｇ 。 （ ２ ）回 转 角 度 ≥ １ ８ ０ 。 。
和 维 修 性 等 要 求 越 来 越 高 ， 因 此 提 高 回 转 机 构 设 计 的 合理 性 ， 使 结构 更 加紧凑 、 可靠 ， 成 为 市场发 展需 求 ， 特
别 是 军 用 特 种 车 辆 在 这 方 面 的要 求 更 高 。 笔 者 以某 型 军 用 特 种 车 辆 随 车 起 重 机 回 转 机 构 设 计 为 例 ，重 点 叙 述 该 小 吨 位 随 车 起 重 机 回 转 机 构 的 技 术 指 标 、组 成 及
副， 转 筒 通 过 花 键 结 构 与 齿 轮 同 轴 连 接 在 一 起 在 该 转 筒 的 上 端 面 固联 有 一 个 吊臂 底 座 ，外 圆 上 通 过 第 二 复 合 轴 承 同轴 装 有 外 护 套 。 外护 套下 端坐 落在 轴支 座 上 。 其 上 端利用 ０型 圈 和密封 盖密 封 。 为 了使 起 重 机 回 转 机 构 在 轴 向 得 到 固定 ． 空 心 轴 的 下 端 镶 有 弹 性 挡 圈 。 该 弹 性 挡 圈 可 限 制 空 心 轴 向 上 窜 动 ，在 上 述 转 筒 与 空 心 轴 之 间 还 设 有 转 筒 的轴 向 定
机 构 的 三 维模 型 ， 利用 Ａ Ｎ Ｓ Ｙ ＳＷｏ ｒ ｋ ｂ ｅ ｎ ｃ ｈ软 件 对 其进 行 有 限 元分 析 ， 将 其 受 力分析 结果 作 为 回转 机 构设 计 的 理论 依 据 。
关键词 ： 随 车起 重 机 回 转 机 构 有 限元 分 析
中 图分 类 号 ： Ｔ Ｈ ２ １ ８