轴承式支承转盘摩擦阻力矩的计算
轴承转动摩擦力矩
轴承转动摩擦力矩
轴承转动摩擦力矩是指轴承在转动过程中由于内外圈之间的摩擦而产生的力矩。
摩擦力矩的大小与多个因素有关，包括轴承材料、润滑方式、转动速度、负荷等。
轴承的材料选择和润滑方式是影响摩擦力矩的主要因素。
常见的轴承材料包括金属（如钢）、陶瓷和塑料等，不同材料的摩擦系数有所不同，从而影响摩擦力矩的大小。
同时，轴承的润滑方式也会对摩擦力矩产生影响。
通常，轴承可以采用干摩擦或润滑剂润滑的方式。
干摩擦会产生较大的摩擦力矩，而润滑剂的使用能够减少摩擦力矩。
另外，转动速度和负荷也会对摩擦力矩产生影响。
随着转动速度的增加，摩擦力矩也会增加。
负荷的大小也会对摩擦力矩产生影响，一般来说，负荷越大，摩擦力矩也会越大。
需要注意的是，为了减小摩擦力矩，在实际应用中可以采取一些措施，如使用低摩擦材料、改善润滑方式、降低转动速度等。
在工程设计中，通常会考虑这些因素，并选择合适的轴承和润滑方式，以减小摩擦力矩，提高轴承的工作效率。
回转支承装置计算
1．静功率：
Nj
M x n
1000
(M m
M f M p ) n
1000
初算：园柱园锥传动：η=0.75~0.85 蜗轮传动：η=0.6~0.65 行星齿轮立式减速器传动：η=0.8~0.85
2．选电动机：考虑电动机起动的影响
N JC% Kd N j
Kd——功率增大系数 1.2～1.8 3．电机校核： 1）起动校核： 2）短时过载能力校核： 3）发热校核：
第九章 回转机构
§9-1 概述
一．回转机构的作用： 1．回转部分对非回转部分实现回转运动； 2．货物绕回转轴线作回转运动——货物水平面内移动。 二．回转机构的组成：回转支承装置、回转驱动装置 三．回转机构的类型：柱式回转机构、转盘式回转机构
§9-2 回转支承装置
一．回转支承装置的作用： 1．承载，传力（垂直、水平、倾复力矩） 2．使回转部分对中——有确定的回转运动 3．防止回转部分倾覆 二．回转支承装置的型式：
滚轮——回转部分上 滚道座圈——定柱上
2
§9-2 回转支承装置
2．转柱式回转支承装置 立柱—回转→转柱—插入门座中 上支承—承受水平力→径向轴承 水平滚轮—转柱上 滚道座圈—门架上 下支承—承受水平力+垂直力→径向止推轴承 转动惯量较定柱式大
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§9-2 回转支承装置
（二）转盘式回转支承装置
大型结构件（转盘；转台）+ 滚动体
对中：中心轴枢或水平滚轮
水平载荷：中心轴枢或水平滚轮
防倾：反滚轮
4
§9-2 回转支承装置
3．滚动轴承式：回转座圈+固定座圈 垂直载荷，水平载荷，对中和倾复载荷→滚动轴承 型式：滚动体的型式→滚珠、滚子 滚动体的列数→单列、双列、 三列
转盘轴承理论计算
转盘轴承参数计算选型和设计过程中，确保技术水准，设计轴承的齿轮，基本力矩，载荷，滚动体计算，是回转支承设计者的必备知识。
回转轴承的配对小齿轮的模数、齿数、变位系数的关系如图，如果确定了回转轴承的，模数20、变位系数+0.5的情况下小齿轮的模数=20变位=-0.5（负变位）齿数为防止根切≥17齿关于齿顶高系数和顶隙系数正常齿制，模数大于1mm的齿轮，齿顶高系数为1，顶隙系数为0.25；正常齿制，模数小于1mm的齿轮，齿顶高系数为0.8，顶隙系数为0.35；短常齿制齿轮，齿顶高系数为0.8，顶隙系数为0.3。
关于设计吊装孔M20M24M2吊装孔M20M24M27丝深50，吊装涉及重量变位系数、变位量、削顶系数ADDENDUM COEFFICIENT(X)变位系数Profile COEFFICIENT(Xm)变位量Truncation（KM）削顶量关于四点球轴承承载载荷的理论计算关于载荷的理论计算:系数5×25.4（钢球平方2）×41（钢球个数）×0.707系数＝93506kg≈935060N＝935KN齿轮削顶与齿轮修缘齿轮削顶系数，外齿一般为0.12，内齿一般为0.2.关于双排球钢球大小测算过程135-(10+30)=135-40=95（钢球需要的有效值）95-25*2=45（25钢球大小）45/3（分为三份）=15技术上正常可靠有效的数值≥13.25钢球是可行的关于载荷标识方法：Cr(额定动载荷):kNCor(额定径向静载荷):kNCoa(额定轴向静载荷):kN1ft.lbs=4.44521*0.3048=1.3549Nmft表示英尺，英尺等于12英寸，1英寸等于25.4mm，即1英尺=0.3048m；lb表示磅，1磅等于0.45359237千克，即4.44521N(乘于9.8重力)；因此1ft.lbs=4.44521*0.3048=1.3549Nm关于油嘴的选择：Z1/2″新名称NPT1/2″ZG1/2″新名称Rc1/2″正常油嘴M6M8M10*1M14*1.5dN/m力矩计量单位,和N/m换算关系.dN/m力矩计量单位,和N/m换算关系.这几个单位均为扭力单位。
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-ROWROLLER SLEWING BEARINGSABSTRACTIn 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.KEY WORDS:three-row roller slewing bearings, carrying capacity, fatigue lifetime, Classical numerical analysis, ANSYS finite element analysis.目录前言 (1)第1章绪论 (2)§1.1研究对象 (2)§1.1.1研究对象及特点 (2)§1.1.2国内外对比 (3)§1.2研究的意义 (3)第2章静承载能力分析 (4)§2.1负荷和变形 (4)§2.1.1负荷与弹性变形 (4)§2.2 接触应力和变形计算 (5)§2.2.1赫兹弹性理论的基本假设 (5)§2.2.2计算公式 (5)§2.3平衡方程 (6)§2.3.1静态平衡方程的建立 (6)§2.3.2力平衡方程 (6)§2.3.3力矩平衡方程 (8)§2.4承载曲线的绘制 (8)§2.4.1分析计算过程 (8)§2.4.2静承载曲线的绘制 (11)第3章额定寿命和动态承载能力的计算 (13)§3.1理论公式的推导 (13)§3.1.1额定滚动体负荷计算 (13)§3.1.2当量滚动体负荷计算 (13)§3.1.3单个套圈额定寿命计算 (13)§3.2多排滚子的合成寿命计算 (15)§3.3动承载能力曲线的绘制 (15)§3.4动静承载能力合成曲线 (17)第4章承载能力的有限元分析 (18)§4.1有限元模型的确定 (18)§4.2 承载能力的有限元求解 (18)§4.2.1 求解步骤 (18)§4.2.2 网格划分过程 (19)§4.2.3 求解和分析 (20)§4.3 求解之后的结论 (21)结论 (22)参考文献 (23)致谢 (25)附录 (26)§1.1求转盘轴承滚子参数的主函数 (26)§1.2求转盘轴承参数的子函数 (30)§1.3求转盘轴承寿命的主函数 (33)§1.4求转盘轴承寿命的子函数 (35)前言由于现在对转盘轴承的研究只限制在四点接触转盘轴承上，对三排滚子转盘轴承的研究很少，多排滚柱式回转支承与球式回转支承相比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。
回转支承在轨道交通车辆转向架中的选型计算_l
Ｆｚ
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… Ｉ。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
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Ｅ ２ Ｊ 。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
对其受力影 响。 １ ． ２ ． ２ 横 向载荷
横向载荷主要包 括列 车运行 过程 中受 到 的侧 向风载 ， 过
曲线时受到的离 心力 及车辆 的动 态载荷 。通常情 况下 ， 横 向 载荷可选取为 ： 车辆在 Ａ Ｗ２载荷下 ， 以最大速度或人工速度操 作运行时所承受 的最大离心力 ， 加上动态 载荷 ， 再 加上最 大持
为垂 向 。
回转支承在轨道 车辆 运行过 程 中受 到的径 向载荷 主 要包括纵 向载荷 与横 向载荷 。
１ ． ２ ． １ 纵 向载 荷
纵 向载荷主要包 括列 车运行 过程 中的牵 引力 、 制动 力 以 及车辆连挂 时的冲击力 。回转 支承与摇枕在 转 向架 中相 当于
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轴承式支承转盘摩擦阻力矩的计算
轴承式支承转盘摩擦阻力矩的计算
一、轴承式支承转盘摩擦阻力矩的计算
摩擦阻力矩是轴承式支承转盘的重要参数，可以用来评估轴承式支承转盘的支撑稳定性，也可以用来估算轴承式支承转盘的转动阻力等等。
计算轴承式支承转盘的摩擦阻力矩的步骤如下：
1.确定轴承式支承转盘的外圈和内圈的摩擦系数μ。
2.根据轴承式支承转盘的转动半径r和转动质量m，计算出转动惯量J：
J=mr2
3.根据轴承式支承转盘的转速ω和上面计算出的转动惯量J，计算出摩擦阻力矩M：
M=μJω
4.根据轴承式支承转盘的重量、转动惯量、摩擦系数和转速ω，再次计算出摩擦阻力矩M：
M=μmgω2r
二、轴承式支承转盘摩擦阻力矩的影响因素
1.轴承式支承转盘的质量m：
质量越大，摩擦阻力矩就越大。
2.轴承式支承转盘的摩擦系数μ：
摩擦系数越大，摩擦阻力矩就越大。
3.轴承式支承转盘的转动半径r：
转动半径越大，摩擦阻力矩就越大。
4.轴承式支承转盘的转速ω：
转速越大，摩擦阻力矩就越大。