回转机构分类,选型,及运用
多回转电机执行机构
多回转电机执行机构
多回转电机执行机构是一种输出超过360°的电动执行机构，可用于控制各类闸板阀、截止阀以及高温高压阀和减温水调节阀或需要多圈转动的其它调节阀。
其工作原理是电动执行机构由三相异步电动机驱动，通过蜗轮蜗杆减速，带动空心输出轴输出转矩。
当切换手柄处于手动位置时，手轮通过离合器带动空心输出轴转动；电动操作时，切换机构将自动回落至电动位置，离合器和蜗轮啮合，由三相电机驱动空心输出轴转动。
多回转电机执行机构有多种类型和应用，如PWMON系列电动执行器专门为控制要求多回转的设备（如闸阀及其它类似设备）而设计，具有位置控制器、换向开关、相序保护器、过载保护器和BAM电子刹车等功能。
还有专门为控制各类闸板阀、截止阀以及高温高压阀和减温水调节阀或需要多圈转动的其它调节阀而设计的多回转式电动执行机构。
此外，多回转电机执行机构具有多种技术特点，如液晶显示窗口和具有汉字显示的对话说明式红外遥控器，断电显示等。
这些技术特点可以提高设备的易用性和可维护性，使其更加适应各种复杂的应用场景。
综上所述，多回转电机执行机构是一种广泛应用于各种工业领域的设备，具有多种类型和应用，以及多种技术特点。
回转机构
3）倾斜阻力矩 Mp：坡道倾斜引起
Mp = G×l×Sinγ×Sinφ+ Q×Rmax×Sinγ×Sinφ
= Mpmax×Sinφ
Mp 变化，当φ= 90°→ Mpmax
疲劳计算：
2020/9/17
M px
0
M
2 p
d
0.7M pmax
12
（2）电动机的选择及校验
1）计算回转静功率：
Nj
M eq nh
Rmax、无风，仅起升机构工作
2020/9/17 试验载荷：动载—1.10 PQ 、静载—1.25 PQ
7
3）载荷组合
水平载荷： H
H
2 X
HY2
垂直载荷：V Vi
倾复力矩： M
Mi
M
2 X
M
2 Y
考虑：臂架摆动平面、垂直臂架摆动平面
（3）配重的作用及确定原则
1）作用：
① 减少回转支承所受的倾覆力矩
港口起重机多采用 ②驱动部分在非回转部分上，最后一级大齿圈在回转部分上 2020/9/17 装卸船机、斗轮堆取料机、定柱式起重机、塔式起重机 9
（3）回转驱动装置的传动型式 1）卧式电机驱动
圆柱圆锥齿轮传动
蜗轮减速器传动
2）立式电机驱动
液压驱动
行星齿轮减速器传动 立式圆柱齿轮减速器传动
3．回转驱动装置计算
装卸类型起重机：变幅与回转同时起（制）动惯性力
安装类型起重机：运行与回转同时起（制）动惯性力
Rmax、αⅡ、PQ、PG回、PfⅡ、P齿Ⅰ
3）非工作状态最大载荷——静强度、静刚度和稳定性计算
按以下两种工况分别计算，取较大值：
① 最大风载荷工况
挖掘机回转机构的设计
挖掘机回转机构的设计单斗液压挖掘机回转机构的回转时间约占整个工作循环时间的50~70﹪，能量消耗约占25~40﹪,回转液压油路的发热占系统总发热量的30~40﹪,因此合理选择回转机构诸参数,对提高生产率,减少冲击,改善司机的劳动条件有十分重要的作用。
对回转机构的要求是：1.在角加速度和回转力矩不超过允许值的条件下,尽可能缩短回转时间。
在回转部分惯性已知的情况下，角加速度的大小受最大回转扭矩的销限制，改扭矩不应超过行走部分与地面的附着力矩。
2.回转时工作装置的动载系数不应超过允许值。
3.回转能量损失应最小。
4.1 回转机构参数的选择在总体设计阶段，计算转台最佳转速时需要预先确定转台的转动惯量，起动力矩和制动力矩，转角范围，这些参数的正确选择、对回转机构的运动特性是有决定意义的。
（1）转台的转动惯量根据最常用工作装置和最常遇到的工况来估算转台的转动惯量，根据经验公式计算满斗回转和空斗回转转动惯量。
本机采用的是反铲工作装置，可按下列经验公式估算。
满斗回转：353)128(J G kg m =⋅ 空斗回转： 3053)72(J G kg m =⋅ （2）回转起动和制动力矩的确定回转最大起动力矩和最大制动力矩不应超过行走部分和地面的附着力矩M ϕ。
当机械制动时可取.8~0.90B M M ϕ=,仅靠液压制动时可取.5~0.70B M M ϕ=，B M 为作用在转台上的最大制动力矩。
履带式液压挖掘机对地面的附着力矩可按下式求得：434910M G ϕ= ()N m ⋅式中 G ——整机重量（t ）ϕ——附着力矩，对平履带板取0.3，对带筋履带板取0.5。
挖掘机的履带板推荐为平履带板，ϕ=0.3。
在实际设计中，仅靠液压制动，所以其制动力矩.5~0.70B M M ϕ=，确切的取0.6B M M ϕ=。
作用在转台上的最大起动力矩一般小于最大制动力矩，其比值对纯液压制动为01BS M M C η==，当采用高速油马达时取0η=0.78，当采用低速大扭矩油马达时取0η=0.85。
第六章回转器(工程机械)
3. 手动卡圈式卡盘
（二）液压卡盘
1. 常闭型卡盘
2. 常开型卡盘
3. 液压松紧型卡盘
四 卡盘的设计计算
（一）基本参数的确定 1. 卡盘的最大工作载荷 Pmax
强力起拔时，卡盘的最大载荷：
Pb Ps max
钻进时卡盘的载荷：
Pg Py Pz
Py 2Mn / D
卡盘的最大载荷取其二者中的大者
6. 反档速度 反档速度主要用于处理事故和特种钻进。转盘钻机的反档速度 还用于卸钻具。一般设1-2档。 二 回转器的通孔直径和让开孔口的距离
1.通孔直径
立轴的通孔比机上钻杆的直径大2—3mm，转盘的通孔比设计 的最大粗径钻具的直径大6-8mm。
2. 让开孔口的距离
开合式一般为：1400~1800；后移式后退的距离：300~450mm。
二 卡盘的类型及组成
1.卡盘的组成 由夹紧元件、中间传动机构、动力装置、卡盘体等组成。 2.卡盘的类型 顶丝式 自动定心式 手动卡圈式 类型 主动钻杆式 常闭式（弹簧夹紧，液压松开式） 常开式（弹簧松开，液压夹紧式） 液压松紧式
三 卡盘的结构分析
(一） .机械式卡盘 1. 顶丝卡盘 2. 自动定心卡盘
m3 K m M
1 3 p
钻机: K m 3. 齿数选择
0.4 ~ 0.6
汽车:
K m 0.28 ~ 0.41
主被动齿轮的齿数应没有公约数。小齿轮的齿数尽量选择 奇数。 4. 名义螺旋角的选择 一般选用
m 350 ~ 400 个别钻机也有选用 00 m
5. 弧齿锥齿轮的受力分析
m1 R 例如按公比 1.47排列的速度列于下面：
100 147 217 319 470 692 1019 1500 r/min (3) 不规则排列 XY-4钻机回转器的转速是按照不规则排列，列于下面： 118 217 310 451 362 666 951 1384 r/min (4) 双等比排列
第八章 旋转机构
柱 式。
（a） （c）
（b）
-
（d）
2、设计计算
先确定计算载荷，然后
再根据选定的具体结构形式
进行计算。
（1）载荷
作用在旋转支承装置上
的垂直力有吊臂自重G
一般选用成品。给出的额定静容量 C和0 单个滚动体许
用正压力 N m，ax 两者关系为： C0 n，N nm 为ax大轴承中
滚动体个数。
只需计算当量载荷： C e q- G P K H H i K M M D
式中：系数 K H ，滚柱取2.5，滚珠取3.44；系数 K M ，滚柱
取4.1，滚珠取4.37。
第八章 回转机构
用于实现起重机回转部分相对于不回转部分作回转运动。 作用：使已被起吊的重物绕起重机的垂直轴线作圆弧运 动，以达到在水平面内运输货物的目的。 优点：不需要庞大的轨道及其支承结构，运动阻力较小。 缺点：构造比较复杂，移动范围有限。 组成：回转支承装置和回转驱动机构。
-
一、旋转支承装置
1、作用和种类
-
② 转柱式回转支承装置 结构简单，制造方便，适
用于起升高度和工作幅度较大 而起重机高度尺寸没有严格限 制的起重机上。
特点：具有一根与回转部 分连成一体的转柱，依靠上、 下支座支承，并通过驱动装置 来实现回转运动。此时下支座 既承受垂直力，又承受水平力， 所以要由止推轴承和径向轴承
-
组成。
（2）转盘式回转支承装置 特点：没有很长的柱子
开始计算时未知，可参考已有资料进行初
步估算，等设计大体完成后再根据实际自
精密回转机构设计方案
精密回转机构设计方案回转机构是指在一个基准面上能够实现物体沿一个轴线旋转的机构。
精密回转机构是指在回转机构的基础上，能够具备高精度、高稳定性和高可靠性的特点。
下面是一个精密回转机构的设计方案。
1. 选取合适的轴承：精密回转机构的轴承选择非常重要，需要选取高精度、高负载能力和高刚度的轴承。
可以考虑采用精密级别的角接触球轴承或者滚动圆柱轴承。
2. 设计高精度的传动装置：为了保证机构的旋转精度，需要设计高精度的传动装置。
可以采用精密齿轮传动或者直线传动来实现回转机构的运动，其中精密齿轮传动常常比较适用于大功率的场合。
3. 加入精密测量系统：为了对机构的旋转角度进行实时监测和控制，需要在机构中加入精密测量系统。
可以采用光电编码器或者位移传感器来实时测量机构的旋转角度，并将测量结果反馈给控制系统。
4. 优化机构刚度：为了提高机构的稳定性和抗振能力，需要优化机构的刚度。
可以采用高刚度的结构材料，如铝合金或者钢材，并进行合理的结构设计，使得机构在工作过程中具备较高的刚度和稳定性。
5. 控制系统设计：精密回转机构的控制系统需要设计精细，能够实现对机构旋转角度、速度和加速度的精确控制。
可以考虑采用闭环控制系统，通过对测量结果进行反馈，实现机构的精密控制。
6. 加入防尘防水措施：为了提高机构的可靠性和使用寿命，需要在机构中加入防尘和防水措施。
可以采用密封件、防护罩等措施，避免尘土和水分进入机构，从而保证机构的正常运行。
通过上述设计方案，可以实现一个具备高精度、高稳定性和高可靠性的精密回转机构。
这种机构可以广泛应用于精密加工、测量、机器人和光学设备等领域，为相关应用提供可靠的回转运动支持。
产品名称回转电动执行机构
产品名称回转电动执行机构1. 简介回转电动执行机构是一种电动执行机构，用于控制或驱动设备在水平或垂直方向上的旋转运动。
该机构具有高效、可靠、精确控制等特点，广泛应用于各个工业领域。
2. 结构和工作原理回转电动执行机构主要由电动机、减速器、转轴和控制系统等部分组成。
•电动机：回转电动执行机构使用电动机作为驱动源，常见的电动机有直流电动机和交流电动机。
•减速器：电动机的输出轴通过减速器连接到转轴上，减速器的作用是降低电动机的转速并增加输出扭矩。
•转轴：转轴是回转电动执行机构的核心部件，它与需要进行旋转运动的设备相连。
•控制系统：回转电动执行机构通常配备有控制系统，可以实现对转速、方向和位置的精确控制。
回转电动执行机构的工作原理如下：1.当电机运转时，通过减速器将电机的高速旋转转换为低速高扭矩的转轴运动。
2.控制系统接收操作者的指令，并将指令传递给电动机。
3.电动机依据控制系统的指令，以特定的速度和方向转动转轴。
4.转轴和设备相连，将旋转运动传递给设备。
3. 应用领域回转电动执行机构被广泛应用于各个工业领域，包括但不限于以下几个方面：3.1 自动化生产线回转电动执行机构常常用于自动化生产线上，用于控制工件在生产过程中的旋转运动。
它可以实现对工件的精确定位和角度调整，提高生产线的生产效率和质量。
3.2 机械设备回转电动执行机构可以应用于各种机械设备中，如机械臂、旋转平台等。
它可以控制设备在水平或垂直方向上的旋转运动，实现设备的多方向操作和精确定位。
3.3 包装与装配在包装与装配行业中，回转电动执行机构能够实现产品的旋转、翻转和定位等操作，提高包装和装配的效率和精度。
3.4 雷达和天线雷达和天线需要进行360度的旋转扫描，回转电动执行机构可以实现对雷达和天线的平稳旋转，并实时调整角度和方向。
4. 优势回转电动执行机构相比传统机械执行机构具有以下几个优势：•精确控制：回转电动执行机构可以通过调整电机的转速和方向来实现对旋转角度的精确控制。
(完整版)常见运动功能的机构选型汇总
第三部分机械原理与设计课程设计常用资料与参考图例第七章常见运动功能的机构选型第一节连续回转机构选型能实现连续回转的机构除了教材中讲到的齿轮机构、摩擦轮机构、双曲柄机构、转动导杆机构、双万向铰链机构、反平行四边形机构、带传动、链传动、行星轮系等以外，实际中还用到下面一些机构。
1）平行四边形机构（图7-1）图7-1中ABCD是一个平行四边形机构，两连架杆AB、CD作同速转动，连杆BC作平动。
图示机构为多个平行四边形机构的组合，在多头钻床中就应用了此机构。
图7-1 图7-22）摆动齿轮行星减速机构（图7-2）图7-2中主动件1与导杆3，上的内齿轮3固联，而齿轮2从动。
当曲柄1匀速回转时，齿轮2变速回转，其平均转速为：式中为主动件1的转速，、为齿轮2、3的齿数。
3）极限四杆机构（图7-3）图7-3中构件长度l1= l2，l3= l4。
构件1和3的转向相同。
杆1转一周时，杆3转两周。
图7-3 图7-44）以曲柄滑块为基础的转动导杆机构（图7-4）图7-4中的曲柄滑块机构ABC与导杆机构CDE串接在一起。
当时，导杆5可作整周转动。
5）齿轮－连杆机构（图7-5）图7-5a）中的四杆机构ABCD上装有一对齿轮2'和5。
行星齿轮2'和连杆2固联，而中心轮5与曲柄1共轴线并可分别自由转动。
当主动曲柄1以ω1等速转动时，从动齿轮5作非匀速转动，其角速度为：式中为连件2的角速度，、为齿轮2'、5的齿数。
通过改变杆长和齿轮节圆半径，可是从动齿轮5作单方向的非匀速转动，或作瞬时停歇的转动或带逆转的转动。
图7-5b）所示为用于铁板传输机构中的齿轮－连杆组合机构。
齿轮1与曲柄固联，齿轮2、3、4及构件DE组成差动论系。
该轮系的中心论2由齿轮1带动，而系杆DE由四杆机构带动作变速运动，因此，使从动轮4实现变速转动。
a) b)图7-5第二节往复运动机构选型实现往复运动的机构除常见的曲柄滑块机构、曲柄摇杆机构、摆动导杆机构、凸轮机构、齿轮齿条机构、螺旋机构等以外，实际中还用到下面一些组合机构。
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• 二、柱式 （1）转柱式：立柱与回转部分连接 （2）定柱式（钟罩式）：立柱与固定 部分连接 – – 二种结构都有上下支承 滚轮要采用偏心轴承来调整
三、各类回转支承装置的比较 转盘式：高度小，占平面面积较大，适用于流动起重机 柱式：高度大，防倾好
转柱式 占平面面积小，适用于门机
定柱式 占平面面积也较大，但重心低，适用于浮吊 滚动轴承式工作平稳，寿命长，但加工精度要求高，价格贵
§5－3
回转阻力矩和驱动功率
一、回转阻力矩（以门机，转柱式支承为例） 摩擦阻力矩、风阻力矩、倾斜阻力矩（惯性阻力矩） 1．摩擦阻力矩 受力分析 垂直载荷 Q－起升载荷
G0－回转部分重力（不包括对重）
G对－对重重力 水平载荷 W风－风力 F偏－偏摆力 H上－上支承水平反力 H下－下支承水平反力 V－止推轴承受力
回转机构的作用与组成
1．作用：回转 、连接、对中、支承、防倾 2．组成：回转支承装置 回转驱动装置
§5－1
回转支承装置的型式
• 一、转盘式 • （1）滚轮式----回转部分、固定部分 • （2）滚子（夹套式）-----回转部分、滚子夹套、 固定部分 – 二者都有中间轴枢借以对中定位 – 二者都可以装反滚轮或反滚子用以防倾 – 二者都有圆柱形或圆锥形的滚动体 （3）滚动轴承式 – 双排滚珠 单排交叉滚柱 – 均有内啮合、外啮合两种型式
• M摩＝M摩1＋M摩2＋M摩3 • 分别是下支承止推轴承、下支承径向轴承、 上支承滚轮的摩擦力矩 • • M摩1 ＝ Vμ · r • 式中 μ －轴承摩擦系数 • r－轴承半径
• • • • • M摩2 ＝ H下 μ r1 式中 r1－下支承轴颈半径
M摩3 ＝ f摩· N· Σ R
式中
Σ N＝H上/cos r
二、驱动功率 以电机为例 有一定过载能力
N静
（M摩＋M风效＋M倾效）n旋 ＝ ______________________ 1000 η 旋
（KW）
n旋 －－ 回转机构的转速
转/秒
η
旋 －－
回转机构的传动效率
若回转部分重心与 X－X轴重合 V在X－X轴方向的分力为Vx＝Vsin r 若臂架相对于X－X轴转φ 角 M倾＝V sin r sinφ e
M倾随φ 角而变化， 当φ ＝π /2时 ∴ M倾 max ＝ V sin r e sinφ ＝1
与风阻力矩的情况一样 电力驱动时，取等效倾斜阻力矩， M倾效＝0.7 M倾max 对内燃机驱动 驱动功率按 M 倾 max 计算
注意 （1）G对 —— 为了平衡一部分倾复力矩，减少上、下支承水平力 而加的对重重力。是固定对重，与变幅机构中臂架系统的活 动对重是两个不同的对重。 （2） 选择电动机时取
I W风及F偏I
来计算H上及H下。
• 对下支承取矩 • Q·max ＋F偏·偏＋W风·风＋G0l0－G对l对－H上h＝0 R h h • Q·max＋G0l0＋W风·风＋F偏·偏－G对l对 R h h • ∴ H上＝ _________________________________ • h • • 根据水平方向平衡： • W风＋F偏＋H下－H上 ＝ 0 • ∴ H下 ＝ H上－ W风－ F偏 • 垂直方向平衡： • V＝Q＋G0＋G对 (止推轴承承受的垂直力)
§5－2 回转驱动装置
行星齿轮（自转、公转）――与大齿轮啮合 | | 连接上部回转部分（转台） 连接门座或底部车架（固定部分） 有外啮合、内啮合二种
• 一、电力驱动 • 1.卧式电机――蜗轮蜗杆减速器――极限力矩联 轴器――小齿轮 • 极限力矩联轴器，在过载时起安全保护作用 • 2.立式电机――圆柱齿轮减速器――小齿轮 • 二、内燃机驱动――集中驱动 • 输出轴 → 换向离合器 → 减速器 → 小齿轮 • 三、内燃――液压驱动 • 高压油 → 油马达 → 小齿轮 • 特点：油马达可以正、反转，可无级调速
W风货－作用在货物上的风力 Rmax－最大幅度 ——臂架与X轴的夹角 M风max ＝ W风旋 ρ
风旋
＋ W风货Rmax
对内燃机驱动
对电力驱动
驱动功率按 M风max 计算
M风效 ＝ 0.7 M风max
取等效风阻力矩
3．倾斜阻力矩 考虑起重机在有坡度的路面上工作 V－－回转部分总重力（包括货重）， 至回转中心距离为e，坡度角为r
f摩－摩擦阻力系数
若有两个水平轮受到水平力H上： N1cos r +N2cos r=H上
N1 + N2 =H上 / cos r
N =H上 / cos r
1
2
2.风阻力矩：M风 M风 ＝ sin
式中：W风旋－作用在起重机回转部分的风力
ρ
风旋－臂架垂直于风向时，风力至回转中心线的距离