回轉(zhuǎn)支承淺談

王憲雪　楊雪峰　王振忠

【摘 要】本文主要闡述了回轉(zhuǎn)支承的分類及應(yīng)用范圍，重點講述了三排滾柱式回轉(zhuǎn)支承的選擇計算以及回轉(zhuǎn)支承螺栓的校核計算。

【關(guān)鍵詞】回轉(zhuǎn)支承；螺栓；三排滾柱

目前，汽車起重機高速發(fā)展，回轉(zhuǎn)機構(gòu)作為其主要機構(gòu)之一，也是工作最為頻繁的機構(gòu)，而回轉(zhuǎn)支承作為回轉(zhuǎn)機構(gòu)的主要零件，其選型計算顯得尤為關(guān)鍵，直接影響回轉(zhuǎn)機構(gòu)的可靠性[1]。回轉(zhuǎn)支承的主要作用是：支承汽車起重機上車重量，承受起吊載荷的垂直作用力和傾翻力矩，并在回轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置的作用下繞回轉(zhuǎn)中心轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)汽車起重機在360°范圍內(nèi)作業(yè)[2]。

1.回轉(zhuǎn)支承的種類

回轉(zhuǎn)支承通常尺寸很大又類似于軸承，因此常被稱作“大軸承”，并且能夠同時承受很大的軸向力、徑向力和傾翻力矩，一般為低俗轉(zhuǎn)動[3]。

回轉(zhuǎn)支承的種類及應(yīng)用范圍主要有以下幾種：1）單排四點接觸球式回轉(zhuǎn)支承（01系列）——由兩個座圈組成，結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，鋼球與圓弧滾道四點接觸，能同時承受軸向力、徑向力和傾翻力矩。主要用于回轉(zhuǎn)式輸送機焊接操作機中小型起重機和挖掘機等工程機械中；2）單排交叉滾柱式回轉(zhuǎn)支承（HS系列）——由兩個座圈組成，結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，鋼球與圓弧滾道四點接觸，能同時承受軸向力，徑向力和傾翻力矩，主要用于回轉(zhuǎn)式輸送機，焊接操作機，中小型起重機和挖掘機等工程機械中；3）單排交叉滾柱式回轉(zhuǎn)支承（HJ系列）——由兩個座圈組成，結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕.制造精度高，裝配間隙小，對安裝精度要求高。滾柱為1：1交叉排列，能同時承受軸向力，傾翻力矩和較大的徑向力，起重運輸，工程機械和軍工產(chǎn)品上可選用該類軸承；4）單排四點接觸球式回轉(zhuǎn)支承（QU、QW、QN系列）——由兩個座圈組成，結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，鋼球與圓弧滾道四點接觸，能同時承受軸向力，徑向力和傾翻力矩，主要用于回轉(zhuǎn)式輸送機，焊接操作機，中小型起重機和挖掘機等工程機械中；5）三排滾柱式回轉(zhuǎn)支承（13系列）——具有三個座圈上下及徑向滾道各自分開，使得每一排滾柱的負載都能確切地加以確定，能夠同時承受各種載荷，是四種產(chǎn)品中承載能力最大的一種，軸、徑向尺寸都較大結(jié)構(gòu)牢固，特別適用于要求較大直徑的重型機械，如斗輪式挖掘機、輪式起重機、船用起重機及大噸位汽車起重機等機械上；6）雙排球式回轉(zhuǎn)支承（02系列）——具有三個座圈，鋼球和隔離塊可直接排入上下滾道，根據(jù)受力狀況，安排了上下兩排直徑不同的鋼球。這種開式裝配非常方便，上下圓弧滾道的承載角都為90°，能承受很大的軸向力和傾翻力矩。當徑向力大于0.1倍的軸向力時滾道須特殊設(shè)計。其軸向、徑向尺寸都比較大，結(jié)構(gòu)堅固，主要適用于要求中等以上直徑的塔式起重機、汽車起重機等裝卸機械上；7）單排交叉滾柱式回轉(zhuǎn)支承（11系列）——由兩個座圈組成，結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，裝配間隙小，對安裝精度要求高，滾柱為1：1交叉排列，能同時承受軸向力，傾翻力矩和較大的徑向力，被廣泛的用于起重運輸，工程機械和軍工產(chǎn)品中[4]。

2.回轉(zhuǎn)支承的選型計算

以某大噸位汽車起重機為例，本文介紹三排滾柱式回轉(zhuǎn)支承的選型計算。

2.1軸向力和傾覆力矩的確定

回轉(zhuǎn)支承所受外載荷包括作用在回轉(zhuǎn)支承裝置上的軸向力；沿吊臂、變幅平面內(nèi)的傾翻力矩；沿吊臂、變幅平面內(nèi)的水平力；而水平力一般遠遠不到10%的軸向力，故在計算回轉(zhuǎn)支承裝置時，往往可以不計水平力的影響。主要考慮回轉(zhuǎn)支承所受的軸向力F和傾翻力矩M。由于水平慣性力、風(fēng)力和齒輪嚙合力相對于軸向力而言也很小，故也可忽略；同事，吊具的重量也可忽略。

輸入該大噸位起重機的相關(guān)參數(shù)，得到各個幅度的軸向力和傾覆力矩如表1所示。

將上述各點繪制在廠家提供的回轉(zhuǎn)支承承載曲線圖中，如果所有點均在承載曲線下方，則該回轉(zhuǎn)支承允許選用。

2.2回轉(zhuǎn)支承螺栓的校核

回轉(zhuǎn)支承通過螺栓把汽車起重機上下車連接在一起，螺栓的選擇至關(guān)重要。

3.小結(jié)

對于三排滾柱式回轉(zhuǎn)支承，其僅承受軸向力和傾覆力矩，經(jīng)過上述計算校核，再查驗回轉(zhuǎn)支承樣本，即可準確得到回轉(zhuǎn)支承的選型。

參考文獻：

[1]陳以綱.回轉(zhuǎn)機構(gòu)裝配工藝探討[J]；建筑機械；1983年04期

[2]徐立民 陳卓.關(guān)于支承轉(zhuǎn)盤連接螺栓強度計算問題的討論[J]；工程機械；1979年04期

[3]張平 徐學(xué)林 李新華 李波.汽車起重機回轉(zhuǎn)支承的有限元計算與分析[J]；工程機械；2008年05期

[4]何西泠.回轉(zhuǎn)支承裝置的摩擦阻力矩[J]；中國工程機械學(xué)報；2006年02期