回轉(zhuǎn)支承螺栓承載曲線的計(jì)算和繪制

彭榮慈 劉璐

摘 要：回轉(zhuǎn)支承上螺栓承載能力的校核，是回轉(zhuǎn)支承設(shè)計(jì)中關(guān)鍵的步驟。在機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB/T2300中只有標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)的螺栓曲線圖，沒有理論推導(dǎo)，本文將理論推導(dǎo)螺栓曲線的計(jì)算方法，為非標(biāo)回轉(zhuǎn)支承設(shè)計(jì)過程中螺栓曲線圖的繪制提供理論基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：回轉(zhuǎn)支承；螺栓強(qiáng)度；螺栓曲線

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.24.015

回轉(zhuǎn)支承是一種能夠承受綜合載荷的大型軸承，可以同時(shí)承受較大的軸向力、徑向力和傾覆力矩。回轉(zhuǎn)支承在現(xiàn)實(shí)工業(yè)中應(yīng)用很廣泛，被人們稱為：“機(jī)器的關(guān)節(jié)”，是兩物體之間需作相對回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，又需同時(shí)承受軸向力、徑向力、傾翻力矩的機(jī)械所必需的重要傳動(dòng)部件。隨著機(jī)械行業(yè)的迅速發(fā)展，回轉(zhuǎn)支承在船舶設(shè)備、工程機(jī)械、輕工機(jī)械、冶金機(jī)械、醫(yī)療機(jī)械、工業(yè)機(jī)械等行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。

本文將理論計(jì)算螺栓曲線：下面以JB/T2300《回轉(zhuǎn)支承》標(biāo)準(zhǔn)中的010.30.1000為例進(jìn)行分析，外圈安裝孔分布圓直徑D=922，安裝孔36個(gè)M20螺紋孔。

1 螺栓受力分析

在不同工況下，螺栓受力情況也不盡相同，一般回轉(zhuǎn)支承在工作時(shí)會(huì)受到軸向載荷Fa，徑向載荷Fr與傾覆力矩M，當(dāng)回轉(zhuǎn)支承內(nèi)圈與機(jī)架聯(lián)接時(shí)，首先施加預(yù)緊力，內(nèi)圈與機(jī)架產(chǎn)生的靜摩擦可以抵消徑向力，下面假設(shè)工況中無徑向載荷。

所有螺栓此時(shí)均受到預(yù)緊力，大部分螺栓還受到傾覆力矩產(chǎn)生的拉力，軸向力此時(shí)是分擔(dān)螺栓的受力，故先將軸向力也消除分析。

M20螺紋底孔直徑17.7mm，截面面積As=245mm2。

3 螺栓使用注意事項(xiàng)

回轉(zhuǎn)支承上螺栓在承受交變載荷時(shí)會(huì)容易松動(dòng)，也容易產(chǎn)生疲勞破壞，施加預(yù)緊力則會(huì)有效避免此類問題的發(fā)生。合適的預(yù)緊力可以增強(qiáng)聯(lián)接的緊密性與可靠性。防止螺栓斷裂：改善螺栓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，避免應(yīng)力集中；改善螺栓制造工藝，減小機(jī)械加工缺陷；改進(jìn)裝配工藝，保證預(yù)緊力，并持續(xù)保持；注意維護(hù)檢查，避免故障隱患。

4 小結(jié)

回轉(zhuǎn)支承中的承載曲線上附帶螺栓曲線，使用該方法可準(zhǔn)確計(jì)算并繪制非標(biāo)回轉(zhuǎn)支承的螺栓曲線。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳潤才，杜玉霞，張明亮等.JB/T2300-2011中華人民共和國機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)[S].

[2]聞邦椿等.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊第五版（第二卷）[K].2010.

作者簡介：彭榮慈（1990-），男，安徽蚌埠人，本科，助理工程師，研究方向：機(jī)械設(shè)計(jì)制造。