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回转支承及其连接螺栓的选型计算


回 转 支 承 及 其连 接 螺栓 的

选 型 计 算

严 夕
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文章根 堆 的 关 规定对 设 计 与 制造 回 转 支承 提 出 了 五 条 基本要 求 对 滚 球式 与滚 往式 回 转 支 全 娜标 有 承均从 承载 能力 和 静容 量 两 方面 作 了 选 型分析 给 出 了 回 转靡 擦阻 力矩 的计 算公 式 连 接螺栓选 型时 雪 考
, ,
,
,

” ”







乞、 , 、、、 、
关 键词

需 进行 最大 和 最小预 紧 力 连 接 刚度 二八 , 、 尸 、、 浏 、 砂 “





、 、

连 接面摩擦力和 比 压 的 计算




、。 , 、











,

,



,



,



,



副‘ 创 、砂

…,



,



,



砂‘ ,

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,



,



祠、,



,



“ 、创 、

, 、创

、创











砂‘ ,



回 转支 承

螺栓

选型

隔 离块 用



尼 龙 或 其 它 适 当 材料 制


设 计 与 制造 回 转 支 承 的
主 头要 求

造 承 钢球 》
滚 柱按



滚 圈 可 轧 制 或锻 制


滚 球应 按 中 的 规 定制 造



《滚 动轴


滚 道 加 工 后 表 面 要 进 行淬 火 处 理

,



精度等级见表

度为





淬 硬 层 深 度 要 达 到表 的 规
,

《滚 动轴 承 圆 柱 滚 子 》 中规 定 的


级精 度 制 造

淬 硬 层 深度 测 到 半 马 氏 体


即硬 度 为





,

淬 火 后 软带 宽 不 大 于 滚 动 体 直 径

球 直 径 级



齿 轮 的 原 始齿形 均 为 标淮 渐 开 线 齿



形 齿顶 高 系 数
,

,

径 向 间隙 系数


,

齿形 角

。。

齿 轮 精 变为



滚球 直 径
淬 硬 层深








滚柱 直径 淬硬 层 深

。 。



,





卜 件片巨上竺二 竺 竺止 竺二匕竺 一二一匕
内 齿 式 和 外 齿 式 皆 用 修 正 系 数 多二 士


对 内齿 式

,

在 没 有特 殊 要 求 的 情 况 下 一 一

,

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小 齿轮 的 修 正 系数 氛 齿 轮 的 变 位 系数 按 表 选 取 误 差 所 引 起 的 啮 合 干涉 缩减
的 的要求
, , ,




对外 齿式

,



线是 在 接触 角 道 硬 度为 在 选 型 计算 时
,

。 ,

静 安 全 系数




,



为避免 由于 加 工
,

的 条 件 下 制订 出来 的
,

所 以

应将外 齿齿顶 圆 适 当 其 变化量 为模数

不 同 主 机 的 计算外 载荷 都 要 乘 表
。 。

内 齿 齿 顶 圆适 当放 大 倍


以 不 同的安全 系数
匹配
,

四 点球 式 回 转 支
。 。

承 的 接 触 角要 与 外 负荷 在

间取 得 不 同


根 据 齿 轮 工 作 时 接 触 应 力 的 大 小 及 耐 磨性

所以要用







两种方 法 计

进 行 全 齿形 表 面淬 火 挖 掘机 或沿 齿
,

算 方



只 要 有 一 种符 合 曲 线要 求 即可
,

如果 有一

高表 面 淬火 起 重 机
淬火
,

参见图



全 齿形 表 面 沿 齿高 表 面

种 计 算 的 坐 标 点 落在 曲 线下 方
,

另一 种落 在 上
,

可 提高 耐 磨 性和 抗 弯 强 度
,

则可 通 过
,


若 另 一种坐标 交 点 落在 曲线 下
,

淬 火 只 提高 耐 磨 性
裂 强 度 都要 降 低

而 弯 曲强 度 和 齿根疲劳断 左右


方 较远 处

说 明过 于 安 全
,

不 经济

可 改选 结


全 齿淬 火 的 齿面 硬

构 更 小 的 类型
,

举 例说 明如 下
所 受 总 轴 向力

?

某 塔 式起 重 机


,

厂喻气


俘 硬层

总倾翻力矩
,

,

总 径 向力
,

图 是 滚 球 直径 为


滚 道 中心
,

圆直径 为
轮齿 的淬 火
沿 齿 高表 面 淬 火

的 四 点球 式 回 转 支 承 的 承 载 当
,


能 力曲线



,

,



当量
,

全齿 形 表 面 淬火

倾 复力矩 何
盈 ‘ ,



?

?

,

,





度为
为安 全 起 见
,

,

沿 齿 高表 面 淬 火 的 硬 度 为 齿 圈要 进 行 最 大 圆 周 力
?

爵 即


舅 剐医 殿 卿异
巨叮仁厂厂广广 口 耳仁尸厂厂日
刁李 产阵仄挤 二 「厂广厂 门

尸的

校核



校核 公 式 是
口‘
二二
?





二二二

式中

— 轮宽度 齿 —齿 轮模数 — 形 系数 齿 —时 为 正 系数 犷




材料 弯 曲 强 度

—一
,
,



连 接螺 栓

动容 量

承载曲 线 图 静容 量


当齿 数 跳 大 于

,




的坐 标 交 点 为 ‘ 时

?



,
,

二 在 静容 量 曲 线 下 方 ‘ 二 子二 、 又 触







,





,

内齿 式 和


,



的 坐标 交 点 为

,

落在静容量


外齿 式





曲 线 的上 方

该机可选用
,



转 支承
滚球 式 回 转支承的 选 型计 算
,



选 连接 螺栓 时
决 定其
,

可根 据螺栓 曲线
?

,

用 总轴
。 。

回 转 支 承 常 在 低 速 大 负 荷 下 运转

向力



和 总倾翻 力矩
,

在 图 中的 交 点
交点 在
,

寿 命的 主 要 是 静 容 量




所 谓静 容量 即 滚 道 的 永
,

,

级 螺 栓 应 选用

久 变形量 达 到 占 的 负 荷 能 力 时

根 据试 验



曲线以上

而在


,

级 螺 栓 曲线 以 下
,

级 螺栓
,

按承 载 能 力 曲 线选 型



标准规 定

双排 球 式 回 转 支
。 ,

这 是 一 种较 为 简单 的 选 型 方 法






,

上 排 大球 接 触 角
,


只承受 轴 向 力

,
“ ,

人和



中都 有 三 种承 载 能 力 曲

和 倾 翻 力矩

下 排 小球 接触 角

承 受

线

,

四 点 球式 回 转 支承静容 量 曲 线和动 容量 曲

径 向力和恢 复 力 矩

选 型 计 算简 单

承 载能 力




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用 计 算 静 容量 的 方 法 选 型


球 式 回 转 支承 的 额 定 静 容 量 式二 算

? ?

。 。

按下式 计

一一 、

班 , 艺



,

二公 仁


,

敷删










封 卜













、 毛毛

毛卜



西

?




,


材,
,









机 重 式 起 塔

回 式 上 转

— 表面 硬 度 及滚 动 体 直 径 有 关 道
见表

球 式 回 转 支承 静 容 量 系数

与滚



髓 髓豪 疆 夕 卜 卜 卜
,



幅度

?

?

?

— 四 点接 触 球 式 对


滚 球 与 滚 道 接触 角
,









轮 式 起重 机

堆取 料 机 及 各
,



,



,

,





,



卫里鱼红一一一
悬 臂式 起重 机
,

港 口 起重 机

逐查鲤鲤 丛越二 一 一
胶 带 运 输机


装 卸用塔式起
,

通巡逐煲进鱼重匹一

— —



二 二 二 立二 二兰兰 二 兰
,



,



对双 排球 式
滚球 数 量
,

,



,

,

上兰 竺生 二全兰
,



。二

,

。已

一一 一 竺壑里竺竺丝 竺 上兰 二 二竺 竺
,

通邂鳖鱼夏匹一一

抓 斗 及 拉 铲 挖 掘 机一 挖 泥 船

匕竺
, , 。



二 立 止兰 仁二立
, , 二



立兰 二 兰 亡 兰
, 二


— 离 块计算厚度 隔 — 点接 触 球 式 回 转 支 承 所 承 受 的 当量 中心 牺
轴 向负 荷



— 道 中心 圆 直 径 滚






?

?

二 斗 容 量 大 于 或等 于 耐的 一 选继醚互 一 立 兰 一 二二。 匕兰生立 二 。 。 治 金 用 起 重 机 斗 轮挖 掘机 二 一 一 二二 丝道坦 二二 羔
,

。二

,

一一
,












,





,



,










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二仁 犷运互三颐巨卫州 竺二 二望生 止竺品 竺二 竺 二
一 一
一一


,













一一



,









?

?

“ ,

?



?

?



?



?

,,

?










,





工 作 类型

机 堆取料机


,

举 工程 起重机
,











轻工 作
中工 作

对双 排 球 式

?

,





,

塔 式 起 重机

船 用起 重 机 港 口起 重 机
冶 金 用 起重 机
隧 道挖掘进机


?

,





较 重工 作 重工 作

抓 取 起重 机

,

十 一 一一下二

一一一



,



安 全 系数








单 斗 挖 掘机
斗 轮 挖 掘机

,





〕 〔 〕 值 见表 的
,

特重 工 作

,


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滚柱式回 转支承的选型计算

用承 载 能 力 曲 线 选 型

— 柱 总 数量 滚 —
排列
,

接触 角


,


,


? ?












对 交 叉 滚柱 式

,

。 ,

滚柱 按



,





牲二 十

且 有 圆 柱 形 和 圆弧 鼓 形 两 种

,

计 算方 法 一 样

三排 滚柱 式 回 转 支承 的 额 定 静 容 量 按 下 式

但 圆弧 鼓 形 滚 柱 的 承 载 能 力 比 普 通 圆柱 形 滚柱

计算




?



?

?







左右
。产



见表


,



。 ‘





用 静容量 曲线 的 选 形 计算 公 式 为

?

,

,

?





转 摩擦 阻 力 矩 的 计 军

要求









的 坐 标 交 点在 所 选 回 转 支 因 径 向 力 由专 门 的 径 向 滚


摩 擦 阻 力矩
,

用 下 式 计算 材



承静容量 曲 线 下 方
对三 排 滚 柱 式 柱 承受 力




,


?


, ,



?



,

上 排 滚 柱 只 承 受 轴 向 力 和 倾 翻 力矩
,



, 。

连 接 螺栓 的 选 型 原 则 是

使计算的 总 轴 向

式中



和 总 倾 翻 力矩


的 坐标 交 点 落 在 所 选 螺

— 粘 度确 定 脂

,

摩 擦 系数

,

根 据 装 配 间隙 和 润 滑


对磨后 的 滚 道


“二
,

栓 曲线以 下

对不磨 的 滚 道


用 计 算 静 容量 的 方 法 选 型

交 叉 滚 柱 式 回 转 支 承 额 定 静 容量 按 下 式 计 算

? ? ? ?



式中

— 子

滚柱 有 效 工 作 长 度

,

对 圆柱 形 滚



对 圆弧 鼓 形 滚 柱

— 外 滚 圈密 封 圈 摩 擦 面 的 直 径 —
二 二

内滚 圈 密 封 圈 摩 擦 面 的 直 径

回 转 起 动 时 的 回 转摩 擦 阻 力 矩 为


,产 八 八 、 曰 了 』 } 吹 『 一一 }} 勺勺

静容量 系数 表

犯 一
】 〕 曰八‘一 ‘ 曰 加石 月 }八 白 』 吕八 一 一 一‘ 〔 巴} 【 只} 了 }
‘ } 】 一 才 ‘ 一‘ 往 }怪 ‘ ,月 一 勺一 匕一 勺 月 ‘ 书 一 』 ‘ 任 通 一一 }

静 容量 系 数
‘ 玉 一任 一 吸 }自 一一 勺
一 〕 』自 八 一 月凡 一 } 』 昌 月 }洲 口 ) ‘ “ 一一 任 一 只一 }左 一八 咬 匕
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} 从八 丹 月 一 任 } 口任 』 一一 【} 只络





连 接 螺栓 的选 型计 葬


螺 栓 允许 最 大 预 紧 力 凡
,
?










式中





螺 栓 材料 屈 服 强 度

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螺 栓 计 算 截面 积
,







在 螺 纹 和 螺 帽端 面 涂 油 的 情 况 下


,

螺纹 底径
,

安装 时

口口口囚口门口日门口

日闪日门日 日口日门日





口 草

板 手 上 允 许 的 最 大 预 紧扭 矩
?

,



口口 口 口日 口日日 口

日口阅 门口 口日日 日

式中


装 配 时连 接 螺 栓 需 要 最 小 预紧 力




连 接螺栓 名义 直径

?



,







〔 〕





日 日 日 日日 口 日 日 日目
,




式中



—时 手
手时

连 接 螺 栓拧 紧 系 数
,

用普 通 搬
「 , 厂丁 二 厂 , 二二厂 二 二 二 「 「一 「 「 「 〔二 丁 一 二 二 「 , 「 , 广 厂 一厂 】下 二

,

用 液压拉 力搬
,
,

,



式中

— 紧力 夹 外 负 荷 匹 配 系数 一
,

外 负荷 作用 下

螺栓最 小 残 余
?

压厂压尸尸厂 口夕陈呀曰巴
,





,





,日 名 己 肖 含



二厂亡口叮门 二二口口尸卜 冈叱呀尸几三 二巨口口门二 日 门口 二口口口口尸门 沙 匕三 日罗二泣二巨亡二口泣二 匕口尸口 乡二二 竺巴口二〔二 二二 「二 口口片一 二 , 二 汇二 二 巴亡
沪州 州
尸洲 ,


一 一 仁丁

匕 巨 三 竺二 二 亡 二二 二二 二 亡 三 口 臼以 二 乙 〔二巨三 二 二 二二 二〔 二 二 泣二 二二兰 竺巴三 竺 竺二 竺 二 巨三 三 匕乙巨竺匕 二巨竺 巨竺匕竺重 二亡 , 广 竺 三 巴三 产 ‘ 万【 二 二 二 于 日 户 二 ‘ 日「二 二 二二〔二匕二亡二己竺压 叫卜 一 , 尸 一


例 儿 尸 反 刁 二卜 尸竺 匕二二 二二 亡二二 兰州卜 叫 叫 二 竺 州 刀 一卜 一【 二 产 二 巨二二 二 叫 匕 旧耳尸尸二 二 ‘ 二 二巳习 〔 , 尸 州 卜叫 尸甲 卜

二 奋臼



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,

‘ 卜

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,







, ,





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『 二 尸

,

巳 二巴 二二州 一卜




,





尸 叫

尸 七翻卜 , 叫
尸 一







甭 日「 月巴 , , 二
一一 〕

口 斗‘ 二 巴竺吮 」 司户气 气

,

, 卜





— 向力 轴


外 负荷 作 用 下

,

螺 栓所 受 最 大
?

困门 月 习 门 门 门门刁 门日




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二 叫

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,



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巴竺 , , 尸

阅愁 , ,

二 二

叫卜

二刁 刁


一一

,



,



, 口



叫 ‘刁 卜



?





—目

回 转 支承 一 个 滚 圈 上 的 螺 栓 数


栓 头 和 螺 帽都 加 一 个 垫 圈

,



对 内圈 或
,

外 圈 为 两 件 的 回 转 支承
,

,

螺 栓头 和 螺 帽 都 不 加





,

载 荷分 配 系数

对 滚柱 式 回 转 支

垫 圈时

,

两 头 都 加 垫 圈时
,


递增

承 承

,

仍 对滚 球 式 回转支
,

内 圈 或 外 圈 为两 件 的 回 转 支承 又 加 调整 垫 片


如果两件 之间
,

,

,

则每加 一 个 调整 垫 片


?

与螺 栓 细 长 比 有 关 的 系 数


,



螺栓预紧力
,

—连 接 面 受压 后 预 紧 力 的 减少 量 — 一 令 场众 用螺栓 连接其结合面的数量 对 — 回 转 支承 螺 栓 头 和 螺 帽都 不 内外 圈各 一 件 的
,

?

被 连 接 件 的刚 度 系数



应 满足 强 度不 够

, ,



异瓜




,

否则 说 明 螺 栓 的 屈 服

可 能损坏


连 接 螺栓 的 刚 度 计算
》土






连 接 螺 栓 的允 许应 力 幅
,
,

式中

土几 土

,

,

加 垫 圈时

,

内外 圈 螺栓 计 算 时

,



,

对螺

应力 幅

,

士口

— 负荷 作 用 下 螺 栓所 达 到 的 外 — 变

?



,






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?

,

?

墨曰曰 州 兰
严 钾
压加工






,

系数

,

— 对 用 车 床 加 工 后 的表 面
,

回 转 支承 与 主 机 上 下 支 座 问牢 揍
,



对 连接表面 加

川州川土 洲
式中 击

用磨 床 加 工后 的表 面

札二

填充 塑 料 时

,

月。

连 接 螺 栓 的 比压 计 算
回 转 支 承 内外 圈和 主 机 连 接 面 的极 限 比 压

— 螺栓连接 面摩 擦力的验算
, ,

螺 纹 底径 截 面 积

,



要 满足 下式 要 求




回 转 支承 在 外 负 荷 作 用 下 力
,

与主 机 连接 面






上 的 剩 余 夹 紧 力 所 产 生 的 摩 擦 力必 须 大 于 径 向 以 防 止连 接 螺 栓 受 剪 力
,

式中

尸。

也 可 保证 齿 轮 的
材 料

—表
, ,

被连 接 件材料的极 限 比 压
表日 极限比压值
用 力 扳 拉 手

一—

,



正 常啮 合 式中

其条件为
‘二 二
,



‘ 。

—力


螺 栓 受 力 后 连接 面 上 剩 余 夹 紧
。 ,
,

雄阔


用 手 扳 普 通




?

一‘ 一 言亏
,

’ 。“ 功 一
,



,





?

,

。 ,


,

—压 力

在径 向 力


作 用 下 所 需要 的 正

—积 面

螺 栓 头 或 螺帽 与 连 接 件 间 接 触


附着式变截面塔身的计算长度
上 海 城 市 建 设 学院 伍 长 振

内容 提 ,

本 文 以 附 着 式塔 机 的塔 身为例


,

首 先 介绍 附 着式 变截面 塔 身稳 定 计算 的 一 般 方 法


,

然后



冬 … 着 重 讨 论变截面长 度 换 算 系 数 召 和 长度 系 数 召 的 计算 … … … … , … …、 … … ,
,



,



、、

二 ,

二 、 , ,‘







‘、

。, 、

, 、 护、



, 、

,

、。

八 ‘

, ‘

,

,





, , 、。 , 、



。, ‘ , 、八 八

, ‘二



、二 , 、 砂 、二



, 、二 , 、二 ,

… 八

,



,



八二 ,



八 八

, ,、

,




,



据本 问题 的 情 况



,

其计 算 式 为




丁不丁 二


附 着 式 变截 面 塔 身 结 构 见 图 于 双 向压 弯 介 绍 的 方法
,

受力属

甲 梦八






一 丝


,

所 其 稳 定 计 算 过 去 常按 文 献 〔 〕

,
,



,


,





下不尸 一

女受

、‘

,

伙丁丁 一
甲八







一 十 二 苏一

,

, 女尧

,





目前 则应 按 文 献 〔 〕 推荐 的 稳 定 计 算 式 所

,



式中

一 提一






一上 仁





,

塔 身 或 为 四 根 弦杆 的总截 面 面

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