回转支承螺栓承载曲线的计算和绘制
回转支承螺栓承载曲线的计算和绘制
回转支承上螺栓承载能力的校核，是回转支承设计中关键的步骤。在机械行业标准JB/T2300中只有标准型号的螺栓曲线图，没有理论推导，本文将理论推导螺栓曲线的计算方法，为非标回转支承设计过程中螺栓曲线图的绘制提供理论基础。
标签：回转支承；螺栓强度；螺栓曲线
回转支承是一种能够承受综合载荷的大型轴承，可以同时承受较大的轴向力、径向力和倾覆力矩。回转支承在现实工业中应用很广泛，被人们称为：“机器的关节”，是两物体之间需作相对回转运动，又需同时承受轴向力、径向力、倾翻力矩的机械所必需的重要传动部件。随着机械行业的迅速发展，回转支承在船舶设备、工程机械、轻工机械、冶金机械、医疗机械、工业机械等行业得到了广泛的应用。
本文将理论计算螺栓曲线：下面以JB/T2300《回转支承》标准中的010.30.1000为例进行分析，外圈安装孔分布圆直径D=922，安装孔36个M20螺纹孔。
1 螺栓受力分析
在不同工况下，螺栓受力情况也不尽相同，一般回转支承在工作时会受到轴向载荷Fa，径向载荷Fr与倾覆力矩M，当回转支承内圈与机架联接时，首先施加预紧力，内圈与机架产生的静摩擦可以抵消径向力，下面假设工况中无径向载荷。
所有螺栓此时均受到预紧力，大部分螺栓还受到倾覆力矩产生的拉力，轴向力此时是分担螺栓的受力，故先将轴向力也消除分析。
M20螺纹底孔直径17.7mm，截面面积As=245mm2。
3 螺栓使用注意事项
回转支承上螺栓在承受交变载荷时会容易松动，也容易产生疲劳破坏，施加预紧力则会有效避免此类问题的发生。合适的预紧力可以增强联接的紧密性与可靠性。防止螺栓断裂：改善螺栓结构设计，避免应力集中；改善螺栓制造工艺，减小机械加工缺陷；改进装配工艺，保证预紧力，并持续保持；注意维护检查，避免故障隐患。
4 小结
回轉支承中的承载曲线上附带螺栓曲线，使用该方法可准确计算并绘制非标
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，kN f ——静容量系数，0.108 kN / mm2 D ——滚道中心直径，mm d ——钢球公称直径，mm 2、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，kN M ——总倾覆力矩，kN·m Fa ——总轴向力，kN Fr ——总倾覆力矩作用平面的总径向力，kN 3、计算安全系数 fs = Co / Cp
fs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，kN f ——静容量系数，0.172 kN / mm2 D ——滚道中心直径，mm d ——上排滚柱直径，mm 2、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，kN M ——总倾覆力矩，kN·m Fa ——总轴向力，kN 3、计算安全系数 fs = Co / Cp fs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。 单排球式回转支承的滚道中心直径（D0）和钢球直径（d0）是它的两个主参数，它们不但决定了回转支承的承载能力和使用寿命，也是其它参数设计的依据，因此两者的匹配合理与否不仅是回转支承设计水平的反映，将直接影响主机选用的科学性、经济性和结构的合理性。通常我们用D0/d0的比值来分析主参数匹配的合理性，在D0=500~2500范围内，JJ36.1中D0/d0=31.25~41.67；JB/T2300中，D0/d0=16.67~62.5。德国ROTHEERDE公司标准系列单排球式回转支承D0/d0=30~56。那
回转支承螺栓承载曲线的计算和绘制
回转支承螺栓承载曲线的计算和绘制 回转支承上螺栓承载能力的校核，是回转支承设计中关键的步骤。在机械行业标准JB/T2300中只有标准型号的螺栓曲线图，没有理论推导，本文将理论推导螺栓曲线的计算方法，为非标回转支承设计过程中螺栓曲线图的绘制提供理论基础。 标签：回转支承；螺栓强度；螺栓曲线 回转支承是一种能够承受综合载荷的大型轴承，可以同时承受较大的轴向力、径向力和倾覆力矩。回转支承在现实工业中应用很广泛，被人们称为：“机器的关节”，是两物体之间需作相对回转运动，又需同时承受轴向力、径向力、倾翻力矩的机械所必需的重要传动部件。随着机械行业的迅速发展，回转支承在船舶设备、工程机械、轻工机械、冶金机械、医疗机械、工业机械等行业得到了广泛的应用。 本文将理论计算螺栓曲线：下面以JB/T2300《回转支承》标准中的010.30.1000为例进行分析，外圈安装孔分布圆直径D=922，安装孔36个M20螺纹孔。 1 螺栓受力分析 在不同工况下，螺栓受力情况也不尽相同，一般回转支承在工作时会受到轴向载荷Fa，径向载荷Fr与倾覆力矩M，当回转支承内圈与机架联接时，首先施加预紧力，内圈与机架产生的静摩擦可以抵消径向力，下面假设工况中无径向载荷。 所有螺栓此时均受到预紧力，大部分螺栓还受到倾覆力矩产生的拉力，轴向力此时是分担螺栓的受力，故先将轴向力也消除分析。 M20螺纹底孔直径17.7mm，截面面积As=245mm2。 3 螺栓使用注意事项 回转支承上螺栓在承受交变载荷时会容易松动，也容易产生疲劳破坏，施加预紧力则会有效避免此类问题的发生。合适的预紧力可以增强联接的紧密性与可靠性。防止螺栓断裂：改善螺栓结构设计，避免应力集中；改善螺栓制造工艺，减小机械加工缺陷；改进装配工艺，保证预紧力，并持续保持；注意维护检查，避免故障隐患。 4 小结 回轉支承中的承载曲线上附带螺栓曲线，使用该方法可准确计算并绘制非标
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)·fs M’＝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)·fs M’＝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·fs M’＝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·fs M’＝M·fs 2 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。 表1
应用场合 fs fL 原则上，必须以作用在支承上的最大载荷做为静态计算值，这个载荷必须包括附加载荷和 试验载荷。 没有被列入表中的应用场合，可以参照表中与其相类似的工作条件和应用，选取静安全系 数fL 。 *）上回转式塔机 M=空载时的反向倾覆力矩 M=幅度最大时的倾覆力矩 **）对于静安全系数fs 取1.45的应用场合，因平均负载较高和繁重的工作场合，应优先选择多排滚道式回转支承。 浮式起重机（货物负 载） 汽车起重机（货物负 载） 船用甲板起重机（抓斗） 焊接设备 工作台（连续运转） 1.10 1.0 塔式起 重机 上 回转* Mf≤0.5M 1.25 1.0 0.5M≤Mf≥0.8M 1.15 Mf≥0.8M 1.25 下回转 1.0 回转式起重机（货物负 载） 造船厂起重机 装船机/卸船机 1.15 冶金起重机 1.45** 1.5 汽车起重机（抓斗式或处理繁重工作） 回转式起重机（抓斗或 吸盘） 桥式起重机（抓斗或吸盘） 浮式起重机（抓斗或吸 盘） 1.7 斗轮挖掘机 堆取料机 悬臂输送机 2.15 近海起重机 根据特殊的标准 铁路起重机 甲板起重机（货物负 在这些应用场合，工作条件变化相当大，比如对于不经常回
转盘设计计算书
机电与车辆工程学院 计算书 专业机械工程及自动化 地铁转向架3M转盘结构设计计算书 转盘结构计算所用到的主要技术参数: 1、地铁车辆轴重：15T 2、运行速度4KM/h；轨距1435mm；转向架轴距2300mm 3、转盘直径3000mm；回转速度0.9-1.5r/min 4、外形尺寸：Φ3000mm 5、载重8t； 6、工作能力：一个工艺转向架/每次； 7、定位/锁定装置：0°、90°、180°270°四组； 8、钢轨间隙：<=5mm 9、轨道高差：<=2mm 10、轨距偏差：<=2mm 11、转盘外圆周与地坪内圆周径向间隙<=15mm 12、操作方式：电动/手动 回转支承的计算与选择 根据转向架及轮对的工作特性，当转向架或者轮对通过轨道时，会产生倾覆力矩，而倾覆力矩最终由回转支承来承受。当转向架或者轮对停在转盘中央时，则由回转支承来承受该轴向力。运转时，通过齿轮接触会产生径向力。
已知设计要求相关参数 外形尺寸：直径3000mm 地铁车辆轴重：17T 载重：8T 回转支承的计算选取及校核 回转支承所承受的作用力包括：轴向力、径向力、倾覆力矩。 拟采用单排四点解除球式回转支承(01系列) 设计通过地铁车辆转向架轴重为15T，设计载重为8T，转盘盖板及回转支承轴承的自重约为5T。 总共分为三种情况计算： 情况1：转向架前轮刚运行至转盘上时(受力分析如图1) 轴向力： 倾覆力矩： 径向力： 情况2：转向架后轮刚运行至转盘上时(受力分析如图2) 轴向力： 倾覆力矩： 径向力： 情况3：转向架整体位于转盘上并且电机开始运转时 轴向力： 倾覆力矩： 径向力： 注：因为回转平台的回转速度很慢,对径向载荷可以忽略不计,只要按静载荷选择回转支承角速度
回转支承
回转支承资料2010年05月一、概述回转支承013.35.1250由两个套圈组成，结构紧凑，重量轻，钢球与桃形滚道四点接触，能同时承受轴向力、径向力和倾覆力矩，广泛应用于各种工程机械及旋转工作台。二、技术要求（一）回转支承013.35.1250材料及技术参数回转支承材料及技术参数1、材料、1）套圈采用42CrMo-GB/T 3077，也可采用具有良好的正火、调质）和感应淬火性能的其它材料；2）滚动体采用GCCr15制造，符合GB/T 18254-2002的规定。）2、硬度、1）基体硬度）调质处理的套圈硬度为250HB～290HB。2）滚道表面硬度及层深）滚道表面中频感应淬火后套圈滚道表面硬度为55HRC～62HRC；轴承滚道淬火后的有效硬化层深度DS≥3.5mm（硬度≥48HRC的滚道表层深度）3）齿轮表面硬度）齿面、齿根感应淬火硬度为50HRC～60HRC；齿面有效硬化层深度DS 取2.2～3.5mm、齿根有效硬化层深度DS 取1.5～3.5mm，有效硬化层深度DS（硬度≥40HRC表层深度）。滚动体、（二）回转支承013.35.1250滚动体、滚道、螺栓及齿回转支承滚动体滚道、轮的设计计算和校核1、钢球直径、2、滚道、在滚道截面尺寸允许的情况下，适当增大钢球直径，可以在一定程度上提高回转支承的承载能力。回转支承回转支承013.35.1250的钢球直径W取Φ35mm。的钢球直径D 回转支承的钢球直径。根据ISO76:2006和ISO281:2007计算回转支承的额定静载荷和额定动载荷；分别计算回转支承静态工况下和动态工况下的当量Fa和当量M，分别利用回转支承静态承载曲线和动态承载曲线对轴承进行静态安全系数和疲劳寿命选型校核，要求在其最大极限载荷情况下的最小静态安全系数和最小动态安全系数都大于等于1，回转支承013.35.1250的静态承载曲线和动态承载曲线如下图所示，表示回转支承保持静止状态时所能承受的最大负荷。3、螺栓、首先将螺栓的计算载荷转化为当量载荷，然后利用螺栓极限负荷曲线（它是在螺栓夹持长度为螺栓公称直径的5倍，预紧力为螺栓材料屈服极限的70%时确定的）来对螺栓在最大极限载荷情况下进行初步校核；再根据VDI2230对在承受静态或交变工作载荷下的螺栓连接进行校核，预防因连接失效可能引起严重损失。4、齿轮、根据ISO6336-1:2006，ISO6336-2:2006和ISO6336-3:2006对齿轮在极限载荷和疲劳载荷下的接触强度和弯曲强度分别进行计算和验证；当小齿轮最大输出扭矩10700NM ，大齿轮的接触强度的计算安全系数SH 为1.14 ，弯曲强度的计算安全系数SF为1.48 ，满足要求。S 1.48 （三）影响回转支承013.35.1250承载能力的四个主要参数影响回转支承承载能力的四个主要参数回转支承失效形式有两种，一是滚道损坏，而是断齿，而滚道损坏占的比例达98%以上，因而滚道质量的好坏是影响回转支承寿命的关键因素。其中滚道硬度、淬硬层深度、滚道曲率半径和接触角是影响滚道质量的最重要的四个因素。1、滚道硬度回转支承滚道淬火硬度对其额定静载荷影响较大，如以55HRC时额定静载荷为1，则轴承额定静载荷与滚道硬度的对应关系如下表。滚道硬度HRC 额定静载荷60 1.53 59 1.39 58 1.29 57 1.16 56 1.05 55 1 53 0.82 50 0.58 回转支承013.35.1250滚道表面硬度为滚道表面硬度为55HRC～62HRC。回转支承滚道表面硬度为～。2、滚道淬硬层深度必要的淬硬层深度是回转支承滚道不产生剥落的保证。当回转支承承受外负荷时，钢球与滚道由点接触变为面接触，接触面是一个椭圆面。滚道除受压应力外，还受到剪切应力，而最大剪切应力发生在距表面下0.47a（接触椭圆的长半轴）深处，这也是标准中根据钢球直径大小而不是回转支承直径大小来规定淬硬层深度的原因，标准中给出了最小保证值。其中轴承额定静载荷C与淬硬层深度H0.908成正比，若将要求为4mm的淬硬层深度只淬到2.5mm，那么轴承额定静载荷C将由1降为0.65，回转支承由于疲劳剥落而失效的概率将极大地提高。回转支承013.35.1250滚道淬火后的有效硬化层深度滚道淬火后的有效硬化层深度DS≥3.5mm。回转支承滚道淬火后的有效硬化层深度。3、滚道曲率半径滚道曲率半径是指滚道在垂直剖面内的曲率半径，它与钢球半径的比值t的大小也显著影响着回转支承的额定静载荷和疲劳寿命，设t=1.04时的额定静载荷和疲劳寿命均为1，则回转支承的额定静载荷和疲劳寿
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-ROW ROLLER SLEWING BEARINGS ABSTRACT In 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.
回转轴承选型维护
回转支承安装与维护 回转支承运输、安装保养 一、卸与储运 •回转支承必须小心装卸 •运输和储存以水平放置为宜，储存必须放在干燥的室内。 •吊装宜用吊环螺钉，一水平方式进行，且勿碰撞，特别是径向方向的碰撞 •回转支承外表面涂有防锈剂，其防锈期一般为 6个月，对于超过6个月的储存的（如作配件）应重新进行防锈包装或采取其它储存措施。 二、回转支承安装 1 、安装支架的要求 1 ）安装配合支架一般采用筒形结构，同壁与轨道中心对齐为好。 2 ）为了防止回转支承局部过载，保证其灵活运转，安装支架应在所有焊接工序后进行消除内应力处理，并对安装平面进行机械加工，其平面度（包括水平面的角度偏差）应控制在一定范围内。见表 2
表 2 包含角偏差在内的平面度许可值 注：表 2 中的数值为最大值，在180 °的扇形区内只允许有一处波峰达到该值，并在 0°~90°~180°区域内平稳上升或下降。不允许忽升忽降，以避免峰值负荷。 •安装支架还应具有良好的刚性。在最大允许符合下，挠曲变形量应控制在表 3规定的范围内。 表 3最大与许符合下的挠曲变形量 4 ）安装支架的螺栓孔按 GB/T5277-198 5 中级精度加工，并于回转支承安装孔对齐。 2 、安装螺栓要求 1 ）、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。 2 ）螺母尺寸应符合 GB/T6170-2000 和 GB/T6175-2000 规定，其机械性能应符合 GB/T3098.2-2000 规定。 3 ）螺栓拧紧方式按主机涉及规定，应保证一定的预紧力，除非特殊规定，一般预紧力因为螺栓极限的 0.7 倍。拧紧时允许在螺纹处少许涂油。预紧扭矩或预紧力见表 4 。 •垫圈尺寸应符合 GB/T97.1-1985 和 GB/T97.2-1985 ，须调质处理。不得使用弹簧垫圈。 •螺栓夹紧长度LK ≧ 5d（d-螺栓直径）
回转支承选型计算
回转支承选型计算 选型计算：回转支承的回转承载 在使用回转支承时，通常需要承受轴向力Fa、径向力Fr 和倾覆力矩M的作用。不同的应用场合会有不同的载荷组合 方式，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。回转支承的安装方式分为座式安装和悬挂式安装，两种安装形式所承受的载荷不同。如果所用回转支承为座式安装，可以参考下面的选型计算进行选型。如果所用回转支承为悬挂式安装或其他安装型式，请与我们的技术部联系。 回转支承的选型 1、结构型式的选择 常用回转支承的结构型式有四种：单排球式、交叉滚柱式、双排球式和三排柱式。根据我们的经验和计算，有以下结论：
当Do≤1800时，单排球式为首选型式；当Do＞1800时，优先选用三排柱式回转支承。 相同外形尺寸的回转支承中，单排球式的承载能力高于交叉滚柱式和双排异径式。 Q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。 2、回转支承的选型计算 单排球式回转支承的选型计算： ①计算额定静容量 CO= 0.6×DO×do0.5 式中：CO───额定静容量，kN；DO───滚道中心直径，mm；do───钢球公称直径，mm。 ②根据组合后的外载荷，计算当量轴向载荷
Cp = Fa + 4370M/DO+ 3.44Fr 式中：Cp───当量轴向载荷，kN；M───倾覆力矩，kN·m；Fa───轴向力，kN；Fr───径向力，kN。 ③安全系数 fs = Co / Cp 安全系数fs的值可以参考下表： 回转支承安全系数fs 工作类型轻型light duty 中型middle duty 重型heavy duty 特重型extremely heavy duty 安全系数fs 2.5~3 2~2.5 1.5~2 1~1.5 三排柱式回转支承的选型计算：
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 回转支承是用于旋转装置的支撑和传动的关键部件，其连接螺栓的选 型计算对于回转支承的稳定性和安全性至关重要。在进行回转支承及其连 接螺栓的选型计算时，需要考虑以下几个方面：载荷计算、螺纹连接计算、材料强度计算和预压力计算。 首先，需要进行回转支承的载荷计算。载荷计算需要考虑到旋转装置 的工作情况，包括承受的转矩和轴向力。转矩可通过转动的负载计算得到，而轴向力则需要根据具体装置的工作原理和外部力矩计算得到。两者的计 算结果可用于后续的螺纹连接计算和材料强度计算。 螺纹连接计算是回转支承及其连接螺栓选型计算的重要环节。在计算 过程中，需要确定螺纹连接的直径、螺纹数和长度。螺纹连接的直径需要 根据计算载荷和材料强度来确定，以保证连接的安全性。螺纹连接的螺纹 数需要根据连接的紧固力、涉及的扭矩和摩擦力来确定，以确保连接的可 靠性。螺纹连接的长度需要根据连接的应力分布和紧固力来确定，以确保 连接的均匀性。 材料强度计算是回转支承及其连接螺栓选型计算中的重要一环。根据 载荷计算的结果和选用材料的强度参数，可以计算出回转支承和连接螺栓 所承受的应力和变形情况。材料强度计算需要考虑到材料的屈服强度、抗 拉强度和抗剪强度等参数，以确保回转支承和连接螺栓在使用时不会产生 破坏。 最后，需要进行预压力计算。预压力的大小需要根据连接的紧固力和 摩擦力来确定，以确保螺栓在使用过程中的稳定性和可靠性。预压力的计 算需要考虑到连接的扭矩、摩擦力系数和螺栓的弹性变形等参数。
综上所述，回转支承及其连接螺栓的选型计算是一项复杂而关键的工作。在进行计算时，需要考虑到载荷计算、螺纹连接计算、材料强度计算和预压力计算等多个方面。只有经过综合考虑和合理设计，才能确保回转支承及其连接螺栓的安全性和可靠性。
回转支承及其连接螺栓的选型计算.docx
汪智亭 文章根据部标准的有关规定对设计与制适回转支承提出了五条基本要求事对滚球式与滚柱式回转支 承均从承栽能力和静容量两方面作了选型分析，给出了回转盛按阻力矩的计算公式丿连接螺栓选型时， 需进行最大和最小预紧力.连接刚度、连接面嵐擦力和比压的计算。 关翟词，回转支承螞栓选型 一、设计与艷逮回转•支另•谕 主共要城 1・ 滚诙应歿GB308-84《滚动轴承钢球》 中的规定制造。精度等级见表1。滚柱按 GB4661-84《滚动轴承圆柱滚子》中规定的皿 级梢度制造， 衷I 球直径 -30 >30-50 >50 级 别 G40 G60 G100 2. 再离決用1010尼龙或其它适当材料制 造。 3. 滚圈可轧制或锻制。 4. 滚道加工后表面要进行淬火处理，硬 度为 HRC55〜62。淬硬层深度要达到表2的规 定。 淬硬层深度测到半马氏体，即硬度为HRC 48处，淬火后软带宽不大于滚动体直径必(图 1〉。 5. 齿轮的原始齿形均为标准渐开线齿 形，齿 顶高系数人=1,径向间隙系数C o =0.25, 齿形角0=20% 齿轮精度为99BGK 或10GK 、 我2 小齿轮的修正系数&=+0・5。对外齿式，小 齿轮的变位系数按表3选取。为避免由于加工 误差所引起的啮合干涉，应将外齿齿顶圆适当 缩减，内齿齿顶圆适当放大，其变化量为模数 的 0.1-0.2 倍。 根据齿轮工作时接触应力的大小及耐磨性 的要 转支承及其连接螺栓的 选型计算 滚球直径(mm 〉 20 25 30 35 40 45 50 60 淬硬层深(mm) 3.0 3.2 3.5 3.7 4.0 4.0 4.2 4.5 滾柱直径(mm) 16 20 -2& 32 40.45 50.60 70 80 淬硬层深(mm) 3.0 3.5 4.0 5.0 4・5 5.5 5.5 6.0 1 齿数巧 11—14 15—18 19-22 >22 r “ + 0.6 + 0.7 + 0.8 + 1-0 11GK 内齿式和外齿式皆用修正系数&=± 0.5。对内齿式，在没有特殊要求的情况下， 软带 0・5dJ ‘0.54 表 3
探讨回转支承承载性能分析方法
探讨回转支承承载性能分析方法 回转支承结构是重要的机械组成部件，利用滚动体结构和内外圈滚动接触进行力和运动的传递，并且能同时承受径向载荷作用、轴向载荷作用以及倾覆力矩的作用，也就是说，要研究回转支承承载性能就要对其接触问题进行直观研究，确保对高度非线性问题进行深入探讨。 1 回转支承承载性能的理论研究 1.1 回转支承结构的特点 由于回转支承结构是为满足不同工作需求的基础部件，整体构型结构比较多样化，但是主要为两大基本类型：一种是滚动球点接触；另一种是滚动柱线接触，研究人员要针对不同的类型进行优势和缺陷的综合分析。主要特征是：第一，点接触式滚球运动灵活，回转支承回转阻力小；第二，点接触式对精度、刚性以及安装间隙要求低；第三，滚柱线接触面大于滚球点接触面积；第四，点接触滚道结构为曲面，难度要远超线接触加工措施。其中比较典型的点接触式回转支承见图1所示： 1.2 回转支承荷载分布 在计算回转支承结构滚动体和滚道之间的接触应力以及变形情况时，研究人员要针对其荷载分布模型进行仿真分析，从而计算出有效数值，其中针对具体的计算方式，国内外提出了三种比较主流的研究假设：第一，若回转支承结构的内外圈均为刚体结构，则滚动体和滚道接触处会发生负载变形；第二，若是在加工过程中没有出现明显的误差，滚动体和滚道之间接触性较好，则不会出现轴向以及径向的间隙；第三，由于回转支承在实际运转过程中转速较低，所以在性能分析计算时无需考虑离心力。 2 回转支承承载性能研究方法 在对回转支承承载性能进行研究的过程中，主要分为两种模式：一种是基于Hertz接触理论的解析算法；另一种是有限元数值算法。两种算法需要研究人员进行研究机制的分析，并且针对不同算法的应用领域进行深入剖析。 2.1 基于Hertz接触理论的解析算法
载荷挠度曲线
载荷挠度曲线 一、引言 在工程领域中，载荷挠度曲线是一个非常重要的概念和分析工具。通过研究和绘制载荷挠度曲线，我们能够更好地了解结构体在遭受外力作用下的变形情况，为结构设计和工程优化提供依据。 在本文中，我们将详细探讨载荷挠度曲线的概念、绘制方法以及其在工程实践中的应用。 二、载荷挠度曲线的定义 载荷挠度曲线描述了结构体在受到外力作用下产生的变形情况。它是一种图形化的表示方式，通常通过在横轴上绘制施加在结构体上的载荷大小，在纵轴上绘制结构体相应的挠度或变形大小来表示。 载荷挠度曲线的形状和特征能够直观地反映结构体的刚度和弯曲性能。例如，对于某个特定的载荷值，载荷挠度曲线的斜率越大，说明结构体的刚度越高；反之，斜率越小，说明结构体的刚度越低。 通过分析载荷挠度曲线，我们可以了解结构体的变形特点，如最大挠度、临界载荷等，并且可以根据需要进行优化和改进。 三、绘制载荷挠度曲线的方法 绘制载荷挠度曲线的方法通常可以分为以下几个步骤： 1. 确定载荷大小和类型 首先，我们需要明确结构体受到的载荷大小和类型。载荷的大小可以根据设计需求和工程实践进行确定，而载荷的类型可以是集中载荷、均布载荷、点集中载荷等。
2. 建立结构体的数学模型 根据载荷的大小和类型，我们需要建立结构体的数学模型，例如使用弹性力学理论或有限元分析等方法。通过建立结构体的数学模型，我们可以计算出结构的挠度大小。 3. 绘制载荷挠度曲线 在确定了结构体的挠度大小后，我们可以根据载荷大小和挠度大小来绘制载荷挠度曲线。通常，我们会使用计算机软件或绘图工具来进行绘制，以确保曲线的准确性和精度。 4. 分析载荷挠度曲线的特征 绘制好载荷挠度曲线后，我们需要对曲线的特征进行分析。例如，我们可以通过观察曲线的斜率变化来了解结构体的刚度情况；我们还可以通过观察曲线的形状来判断结构体的弯曲性能。 四、载荷挠度曲线的应用 载荷挠度曲线在工程实践中有着广泛的应用。下面我们将通过几个具体的案例来介绍其中的一些应用。 1. 结构体的最大挠度 通过分析载荷挠度曲线，我们可以得到结构体在承受某个特定载荷时的最大挠度。这对于工程设计和结构优化来说非常重要，因为它可以帮助工程师确定结构体的承载能力和强度。 2. 结构体的临界载荷 载荷挠度曲线还可以用于确定结构体的临界载荷。临界载荷是指结构体在不发生破坏的情况下能够承受的最大载荷。通过找到载荷挠度曲线的拐点或曲线的断点，我们可以确定结构体的临界载荷。
回转支承选型计算
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)*fs M'=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。
回转支撑图纸绘图规范
技术部图纸绘图规范 技术部日常工作所绘制的图纸一般分为两种类型:面对客户的技术沟通交流图纸和生产车间所需要的生产用图纸,现分别对这两种类型图纸的绘图注意事项加以说明: 一、客户交流图纸:拿到客户的原始图纸,首先确定一下该回转支承是什么系列的,并且是什么齿形的产品,然后确定一个绘图模板开始绘制。绘图过程中应注意以下几点: a.滚动体直径大小的确定: 首先初步判定滚动体大小,根据回转支承内、外圈的高度,参照标准件的型号来设计滚动体,然后再计算安装孔的孔壁距滚道的最小距离,此距离大小参照标准件。最后根据产品的总高度计算轨道中心高,判断该型号滚动体所对应的堵塞大小,在加工时是否合适,即堵塞的边缘距离产品非基准面的距离,如果太薄则不允许,具体可参照标准件。 b.齿的参数确定: 根据原图纸提供的齿的参数来判定该齿型为标准齿还是短齿,是公制齿还是英制齿,注意齿形压力角是多少度,判断依据主要是齿顶高参数和齿根高参数,判断好齿型之后,再准确计算出齿顶圆、齿根圆和分度圆以及公法线等,最后算一下齿根圆距安装孔的距离,参照标准件,如有止口,则也需计算齿根距止口的距离,以免制齿时干涉。产品是斜齿的,齿参数除了在主视图中标注,还必须在齿参数表中详 1 细标注。 c.公差要求:
如果要求在图纸上标注公差,除非客户特殊要求的公差,其外径和内径尺寸则按照我公司自由公差标注,公司企业标准公差一般按10级计算。高度尺寸公差一般规定总高为±1mm,内外圈高度为±0.5mm,如果原图纸尺寸公差过于严格,则考虑我公司加工能力,如需和客户沟通的,应及时沟通。 安装孔的中心距公差: ①、如果安装孔孔径比通过其螺栓的公称直径大3mm,则中心距公差为 ±0.8mm,可以在图纸上不予标注, ②、如果安装孔孔径比通过其螺栓的公称直径大2mm,则中心距公差为 ±0.5mm,可以在图纸上不予标注, ③、如果安装孔孔径比通过其螺栓的公称直径大1mm,则安装孔中心距公差为±0.3mm,必须在图纸上予以标注。 d.安装孔绘图时注意事项: 在需打堵塞的圈子上,需要1∶1的比例把安装孔分布图画出来,判断安装孔和堵塞是否发生干涉,如有干涉则需减掉一个安装孔,在减掉安装孔的位置打堵塞孔。如果产品上安装孔是非均布的,除了在图纸上把每个安装孔的位置表示清楚,还必须把视图方向标注清楚,因为视图方向关系加工时的划线方向。如果产品上面还有定位孔等其他孔,则要标明该定位孔的位置,并同时注明是通孔还是盲孔,是位 于基准面还是非基准面。 e.加油嘴型号的确定: 如果原图纸注明有加油嘴的型号,则按客户要求标注加油嘴型号。原图纸没有注明加油嘴的型号,则按照我公司操作指导书的规定来设计型号。对一些非标产品,
螺栓扭矩衰减曲线
螺栓扭矩衰减曲线 螺栓扭矩衰减曲线是指在紧固过程中，螺栓扭矩衰减的变化曲线。螺栓扭矩衰减曲线的分析对于正确选择螺栓松动检测方法、确定紧固力状况以及预测松动状态具有重要意义。本文将从螺栓扭矩衰减的原因、衰减机理以及如何分析螺栓扭矩衰减曲线等方面进行阐述。 一、螺栓扭矩衰减的原因 螺栓扭矩衰减的原因主要有以下几点： 1. 弹塑性材料特性：螺栓材料在受加载后会发生弹性变形和塑性变形，两者的共同作用导致扭矩衰减。 2. 螺纹剪切力：由于螺栓与螺母之间的接触面不完全，会在螺纹接触面上产生剪切力，从而导致扭矩衰减。 3. 塑性螺旋压紧力：在螺栓紧固过程中，螺母会对螺纹产生压紧力，并使螺纹得到塑性变形。这种塑性螺旋压紧力会导致螺栓扭矩衰减。 4. 摩擦力：螺纹接触面的摩擦力也会导致螺栓扭矩衰减。摩擦力的大小与螺栓材料和润滑状态有关。 5. 紧固过程中的非线性效应：在紧固过程中，螺栓和螺母之间的接触面会发生初始接触、塑性变形和滑动，这些非线性效应也会导致扭矩衰减。
二、螺栓扭矩衰减的机理 螺栓扭矩衰减的机理可以分为以下几个阶段： 1. 初期衰减阶段：在螺栓紧固的初期，由于螺纹面的不完全接触和摩擦力等因素，扭矩衰减的速度较快。 2. 稳定衰减阶段：当螺栓和螺母之间的接触趋于全面，并且摩擦力得到平衡时，扭矩衰减的速度趋于稳定。 3. 平台期阶段：在这个阶段，扭矩衰减速度减慢，这是由于螺纹面的接触变得更加全面，摩擦力的作用减小。 4. 尾短期衰减阶段：在这个阶段，扭矩衰减的速度会再次加速，这是由于初始压紧力分布变化和摩擦力的变化导致的。 三、螺栓扭矩衰减曲线的分析方法 分析螺栓扭矩衰减曲线可以通过以下几个步骤： 1. 数据采集：需要在紧固过程中对螺栓的扭矩进行实时采集，可以使用扭矩传感器等设备。 2. 数据处理：将采集到的扭矩数据进行处理，可以使用计算机软件对数据进行滤波、去噪以及数据补偿等处理。 3. 曲线绘制：根据处理后的数据，绘制出扭矩衰减曲线。可以
回转支承螺栓承载曲线的计算和绘制
龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/1919280274.html, 回转支承螺栓承载曲线的计算和绘制 作者：彭荣慈刘璐 来源：《山东工业技术》2018年第24期 摘要：回转支承上螺栓承载能力的校核，是回转支承设计中关键的步骤。在机械行业标准JB/T2300中只有标准型号的螺栓曲线图，没有理论推导，本文将理论推导螺栓曲线的计算方法，为非标回转支承设计过程中螺栓曲线图的绘制提供理论基础。 关键词：回转支承；螺栓强度；螺栓曲线 DOI：10.16640/https://www.360docs.net/doc/1919280274.html,ki.37-1222/t.2018.24.015 回转支承是一种能够承受综合载荷的大型轴承，可以同时承受较大的轴向力、径向力和倾覆力矩。回转支承在现实工业中应用很广泛，被人们称为：“机器的关节”，是两物体之间需作相对回转运动，又需同时承受轴向力、径向力、倾翻力矩的机械所必需的重要传动部件。随着机械行业的迅速发展，回转支承在船舶设备、工程机械、轻工机械、冶金机械、医疗机械、工业机械等行业得到了广泛的应用。 本文将理论计算螺栓曲线：下面以JB/T2300《回转支承》标准中的010.30.1000为例进行分析，外圈安装孔分布圆直径D=922，安装孔36个M20螺纹孔。 1 螺栓受力分析 在不同工况下，螺栓受力情况也不尽相同，一般回转支承在工作时会受到轴向载荷Fa，径向载荷Fr与倾覆力矩M，当回转支承内圈与机架联接时，首先施加预紧力，内圈与机架产生的静摩擦可以抵消径向力，下面假设工况中无径向载荷。 所有螺栓此时均受到预紧力，大部分螺栓还受到倾覆力矩产生的拉力，轴向力此时是分担螺栓的受力，故先将轴向力也消除分析。 M20螺纹底孔直径17.7mm，截面面积As=245mm2。 3 螺栓使用注意事项 回转支承上螺栓在承受交变载荷时会容易松动，也容易产生疲劳破坏，施加预紧力则会有效避免此类问题的发生。合适的预紧力可以增强联接的紧密性与可靠性。防止螺栓断裂：改善螺栓结构设计，避免应力集中；改善螺栓制造工艺，减小机械加工缺陷；改进装配工艺，保证预紧力，并持续保持；注意维护检查，避免故障隐患。
回转支承在轨道交通车辆转向架中的选型计算
回转支承在轨道交通车辆转向架中的选型计算 姜永辉 【摘要】介绍了回转支承在轨道交通车辆转向架中的作用与特点，详细分析了回转支承在车辆运营中的受力情况，总结了回转支承摩擦阻力矩的计算公式，为回转支承在轨道交通车辆中选型计算提供理论依据。 【期刊名称】《技术与市场》 【年(卷),期】2013(000)005 【总页数】3页(P91-93) 【关键词】回转支承;转向架;摩擦阻力矩;选型计算 【作者】姜永辉 【作者单位】南车株洲电力机车有限公司，湖南株洲 412001 【正文语种】中文 0 引言 回转支承又称转盘轴承或大型轴承,主要用作连接两部分需作相对回转运动,同时又能承受径向载荷、轴向载荷和倾覆力矩的重要传力部件[1]。在船舶设备、工程机械、冶金设备、医疗设备、风力发电、坦克、雷达等行业得到了广泛应用。回转支承在轨道交通车辆转向架中主要用于连接车辆车体,同时实现车体与转向架的相对回转运动,达到车辆转弯更灵活、曲线通过能力更强的目的,可以更好地提高车辆对城市轨道交通曲线多、半径小等特点的适用性。通过改变回转支承的结构或安装结
构,还可以使其在铰接转向架或低地板转向架中得到应用。 1 回转支承选型计算 常用回转支承结构形式有4 种:单排球式、交叉滚柱式、双排球式、三排柱式,根据不同场合的应用还可对回转支承增加内外齿[2]。回转支承与普通轴承相比在承载方式上有很大的差异。普通轴承主要承受径向力和轴向力,而回转支承则主要承受轴向力和倾覆力矩。目前关于回转支承选型的计算方法通常要先确定轴向力、径向力和倾覆力矩3 个关键参数。常见的工程机械、医疗设备、风力发电等设备用回转支承一般只承受轴向载荷和倾覆力矩,或者承受径向载荷和倾覆力矩,然而在轨道交通车辆转向架中,回转支承通常需安装在摇枕上,如图1 所示,其在承受轴向(垂向)载荷Fz、倾覆力矩M 同时还要承受径向载荷Fr(包括纵向载荷Fx和横向载荷Fy),因此其受力状况相对较为复杂。图2 为回转支承载荷坐标系,其中X 方向为车辆运行方向(纵向),Y 方向为横向,Z 方向为垂向。 图1 回转支承在转向架中的安装 图2 回转支承载荷坐标系 1.1 轴向载荷 轴向(垂向)载荷主要取决于车辆不同运营工况下的垂向载荷。如AW0=车辆自重;AW1=车辆重量加上座位乘客重量(包括司机);AW2=车辆重量加上低负载(座位乘客数量+4 名站立乘客/m2);AW3=全负载下的车辆重量(座位乘客数量+6 名站立乘客/m2);AW4=全负载下的车辆重量(座位乘客数量+8 名站立乘客/m2)。国内外对不同的运营工况有不同的定义,回转支承选型计算时,垂向载荷可参照具体项目合同或重量分配进行。 1.2 径向载荷 回转支承在轨道车辆运行过程中受到的径向载荷Fr主要包括纵向载荷Fx与横向载荷Fy。