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回转支承


一、 单排球式回转支承的选型计算 1、计算额定静容量 Co = 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 4370 M Cp = Fa + ————— + 3.44 Fr D 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 Co = 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 4500 M Cp = Fa + ———— D 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

工作 类型 轻型 中型 重型

工作特性

机械举例

fs 1.00~1.15 1.15~1.30 1.30~1.45 1.45~1.70

不经常满负荷,回转平 堆取料机,汽车起重机,非港口 稳冲击小 快有冲击 击大 场所条件恶劣 用轮式起重机 起重机 挖掘机,集装箱起重机 金起重机,海上作业平台起重机 不经常满负荷,回转较 塔式起重机,船用起重机,履带 经常满负荷,回转快冲 抓斗起重机,港口起重机,单斗

特 重 满负荷,冲击大或工作 斗轮式挖掘机,隧道掘进机,冶 型

JG/T66-1999(JJ36.1-91)基本参数

无齿式

外齿式

内齿式

一、单排球式(JG/T 66-1999)

⑷--滚道中心直径,mm ⑸--滚动体直径,mm ⑴--回转支承结构型式 Q:单排球式 ⑵--传动型式代号 W:外齿式,N:内齿式,U:无齿式 ⑶--安装孔型式代号 A:内、外圈安装孔均为通孔 B:内、外圈安装孔均为螺孔 C:外圈安装孔为螺孔,内圈为通孔 D:外圈安装孔为通孔,内圈为螺孔 序 号 基本型号 外形尺寸 外齿式 No. QU.QW.QN 系列 D 1 2 3 4 5 6 315.20 315.20A 355.20 355.20A 400.20 400.20A 450.20 450.20A 500.20 500.20A 560.20 d D d 内齿式 H D1 D2 n 安装尺寸 通 孔 A型 φ 260 10 17 300 10 17 345 12 17 395 12 17 445 14 17 502 14 17 螺纹孔 B.C.D φ T 50 10 50 10 50 10 50 10 50 10 60 10 40 40 40 40 40 50 n1 H1 h b m De Z De Z 70 51 84 61 73 57 85 67 78 64 35 36 40 41 45 47 51 43 56 58 34 35 39 40 44 46 50 52 55 57 76 ⑹--齿轮模数分类代号 A:表示大模数,不带 A 表示小模数 ⑺--精度等级分类 G:精密级,不带 G 表示普通级 型号标记示例: 单排球式, 大模数外齿, 外圈螺孔内圈通孔连接, 滚道中心直径 1250mm, 滚动体直径 40mm,普通级的回转支承,产品型号标记如下: 回转支承 QWC1250.40A JG/T 66-1999 结构尺寸 齿轮参数 外齿参数 X=-0.5 X=+0.5 外齿 内齿 参考重量 kg

406 222 408 224 60 370 446 262 448 264 60 410 490 307 493 310 60 455 540 357 543 360 60 505 590 407 593 410 60 555 654 464 656 468 70 618

M16 24 2 M16 24 2 M16 24 2 M16 24 2 M16 24 2 M16 30 2

3 423 140 207 4 428 106 200 3 462 153 246 4 468 116 240 4 512 127 288 5 520 103 280 4 564 140 336 5 570 113 330 5 615 122 385 6 624 103 378 4 680 169 440

111 78

560.20A 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 630.20 630.20A 710.20 710.20A 800.20 800.20A 800.25 800.25A 900.25 900.25A 1000.25 1000.25A 1000.32 1000.32A 1120.32 1120.32A 1250.32 1250.32A 1400.32 1400.32A 1250.40 1250.40A 1400.40 1400.40A 1600.40 724 534 726 538 70 688 804 614 806 618 70 768 894 704 896 708 70 858 904 692 908 694 78 864 1004 792 1008 794 78 964 572 16 17 652 18 17 742 20 17 736 18 22 836 20 22 M16 30 2 M16 30 2 M16 30 2 M20 36 2 M20 36 2 M20 36 2 M22 40 2 M22 40 4 M22 40 4 M22 40 4 M24 45 4 M24 45 4 M24 45 4 60 10 60 10 60 10 68 10 68 10 68 10 80 10 80 10 80 10 80 10 90 12 90 12 90 12 50 50 50 58 58 58 70 70 70 70 80 80 80

5 685 136 435 4 748 186 512 5 755 150 505 5 835 166 585 6 840 139 582 6 930 154 672 8 936 116 664 6 942 156 654 8 952 118 648 8 1048 130 744 10 1060 105 740 8 1152 143 848 10 1160 115 840 8 1160 144 832 10 1170 116 830 10 1300 129 940 12 1308 108 936 12 1440 119 1068 14 1596 113 1204 12 1452 120 1044 14 1610 114 1190

88

79

77 84 86 97 97 110 111 142 142 163 162 178 179 230 227 263 262 294 290 333 336 388 388 444 434 509

129 86 102 88 118 99 98 101 113 114 84 114 110 143 82 147 94 162 75 168 107 182 85 185 105 227 84 232 95 272 79 275 90 309 87 347 88 392 86 443

1104 892 1108 894 78 1064 936 24 22 1120 876 1124 880 90 1074 926 24 24 1240 996 1244 1000 90 1194 1046 28 24 1370 1126 1374 1130 90 1324 1176 32 24 1520 1276 1524 1280 90 1474 1326 36 24 1390 1108 1394 1110 102 1336 1164 32 26 1540 1258 1544 1260 102 1486 1314 36 26 1740 1458 1744 1460 102 1686 1514 40 26

10 1430 142 1070 108 302 12 1584 131 1212 102 337 10 1450 144 1050 106 396 12 1608 133 1188 100 448 12 1812 150 1392 117 528

1600.40A 20 21 22 23 1800.40 1800.40A 1600.50 1600.50A 1800.50 1800.50A 2000.50 2000.50A 24 25 26 2240.50 2240.50A 2500.50 2500.50A 2500.60 2500.60A 1940 1658 1944 1660 102 1886 1714 44 26 1762 1434 1766 1438 124 1704 1496 40 30 1964 1634 1966 1638 124 1904 1696 44 30 2162 1834 2166 1842 124 2104 1896 48 30 2402 2074 2406 2078 124 2344 2136 54 30 2662 2334 2666 2342 124 2604 2396 60 30 2696 2304 2696 2308 150 2626 2374 60 33 M24 45 4 M27 50 4 M27 50 4 M27 50 6 M27 50 6 M27 50 6 M30 56 6 90 12 112 12 112 12 112 12 112 12 112 12 136 14 80 100 100 100 100 100 122

14 1820 129 1386 100 534 14 2016 143 1582 114 583 16 2032 126 1568 14 1834 130 1358 16 2048 127 1552 18 2250 124 1746 99 607 98 727 98 843 98 927 12 1824 151 1368 115 714 14 2044 145 1568 113 845 16 2240 139 1760 111 912 16 2480 154 1984 125 1020 18 2502 138 1980 111 1078 18 2754 152 2250 126 1171 20 2760 137 2240 113 1175 18 2790 154 2214 124 1677 20 2800 139 2200 111 1701

511 576 591 714 723 794 818 891 913 1044 1041 1132 1148 1621 1654

注:1、QU(无齿式)系列外形尺寸由相同滚道中心直径的外齿式 D 和内齿式 d 组成,其堵塞与油孔布置在外圈上。 2、T 为螺纹长度。

JG/T66-1999(JJ36.1-91)基本参数 (HSW 型外齿式)

无齿式

外齿式

内齿式

三、H 系列单排球式(JG/T 66-1999)
⑵--滚道中心直径,mm ⑶--滚动体直径,mm ⑷--齿轮模数分类代号 A:大模数,不带 A 表示小模数 ⑴--回转支承类别 HSW:外齿式单排球式 HSN:内齿式单排球式 外形尺寸 D 1365 1400 d 1075 1090 H 120 120 D1 1310 1350 安装尺寸 D2 n 型号标记示例: 单排球式,大模数外齿,滚道中心直径为 1250mm,滚动体直径为 40mm 的回转支承,产品型号标记如下: 回转支承 HSW1250.40A JG/T66-1999 序号 1 2 3 基本型号 HSW1220.40 HSW1250.40 HSW1250.40A 结构尺寸 φ n1 H1 h b 90 90 90 齿轮参数 x +1.4 +1.0 +1.0 m 10 10 12 外齿参数 De 1424.91 1457.94 1455.17 Z 138 142 118 463 480 参考重量 kg

1130 36 22 4 1150 36 22 4

105 15 105 15

4 5 6 7 8 9

HSW1435.40 HSW1435.40A HSW1540.50 HSW1540.50A HSW1700.50 HSW1700.50A

1595

1278

120

1535

1335 36 26 4

105 15

90 90 110 110 110 110

+1.15 12 +1.0 +1.4 14 12

1655.46 1661.17 1780.8 1791.1 1945.4 1950.8

134 115 144 124 135 118

577

1720

1360

140

1660

1420 42 26 4

122 18

+1.15 14 +1.15 14 +1.15 16

864

1875

1525

140

1815

1585 42 29 4

122 18

883

JG/T66-1999(JJ36.1-91)基本参数 (HSN 型内齿式)
序 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 外形尺寸 D HSN880.32 HSN1020.32 HSN1091.28 HSN1250.40 HSN1250.40A HSN1435.40 HSN1435.40A HSN1540.50 HSN1540.50A 1000 1170 1200 d 760 875 1021 H 95 95 90.3 D1 956 1120 安装尺寸 D2 800 930 n 24 24 φ 20 22 n1 结构尺寸 H1 h b 70 70 74 90 90 90 90 110 110 齿轮参数 x +0.35 +0.35 +0.50 +0.35 +0.35 +0.35 +0.35 +0.35 +0.35 m 8 8 10 10 12 12 14 12 14 外齿参数 De 718.18 830.1 960.55 1037 1029.3 1221.15 1214.32 1293.1 1284.8 Z 91 105 97 105 87 103 88 109 93 230 310 214 参考重 量 kg

基本型号

2 82.5 12.5 2 80 15

1162 1048

22 M22 40 M20 22

2 75.5 14.8

1400

1090

120

1350 1150 36

4

105

15

470

1595

1278

120

1535 1335 36

26

4

105

15

570

1720

1360

140

1660 1420 42

26

4

122

18

787

10 11

HSN1700.50 HSN1700.50A

1875

1525

140

1815 1585 42

29

4

122

18

110 110

+0.35 +0.35

14 16

1452.66 1452.33

105 92

872

S 系列 JG/T68-1999(JJ36.3-91)

无齿式

外齿式

内齿式

(一)S 系列 JG/T68-1999(JJ36.3-91)
⑶--安装孔型式代号 A:内、外圈安装孔均为通孔 B:内、外圈安装孔均为螺孔 ⑴--回转支承结构型式 S:三排柱式 ⑵--传动型式代号 W:外齿式,N:内齿式,U:无齿式 序 号 基本 型号 C:外圈安装孔为螺孔,内圈为通孔 D:外圈安装孔为通孔,内圈为螺孔 ⑷--上排滚道中心直径,mm ⑸--上排滚动体直径,mm 外形尺寸 安装尺寸 结构 尺寸 齿轮参数 外齿 参数 内齿 参数 参考重量 kg

外齿式 SWA SNA 系列 D d

内齿式 D d H

外齿式 D1 D2

内齿式 D1 D2

通孔 螺纹孔 n A 型 B.C.D n1 H1 h b φ φ T 418 470 524 614 686 966 1096 1196 1396 1532 2002 2199 2526 x m De Z De Z 外齿 内齿

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

1000.20 1120.20 1250.20 1400.20 1600.20 1600.25 1800.25 2000.25 2240.25 2500.25 2240.32 2500.32 2800.32

1156 854 1146 844 128 1106 906 1094 894 28 26 M24 45 4 118 26 98 +0.5 10 1210 118 790 80 426 1280 974 1266 964 128 1226 1026 1214 1014 32 26 M24 45 4 118 26 98 +0.5 12 1344 109 900 76 478 1410 1104 1396 1094 128 1356 1156 1344 1144 36 26 M24 45 4 118 26 98 +0.5 12 1476 120 1032 87 540 1560 1254 1546 1240 128 1506 1306 1494 1294 36 26 M24 45 4 118 26 98 +0.5 14 1638 114 1162 84 626 1760 1454 1746 1444 128 1706 1506 1694 1494 40 26 M24 45 4 118 26 98 +0.5 14 1834 128 1372 99 708 1790 1418 1782 1400 148 1726 1484 1716 1474 32 33 M30 56 4 138 30 110 +0.5 14 1862 130 1330 96 992 2000 1618 1982 1600 148 1926 1684 1916 1674 36 33 M30 56 6 138 30 110 +0.5 16 2080 127 1520 96 1121 2190 1818 2182 1810 148 2126 1884 2116 1874 44 33 M30 56 6 138 30 110 +0.5 16 2272 139 1728 109 1211 2430 2058 2422 2040 148 2366 2124 2356 2114 48 33 M30 56 6 138 30 110 +0.5 18 2520 137 1944 109 1373 2700 2318 2682 2310 148 2626 2384 2616 2374 54 33 M30 56 6 138 30 110 +0.5 18 2790 152 2214 124 1561 2464 2022 2458 2000 182 2394 2100 2380 2086 40 39 M36 66 6 172 42 130 +0.5 18 2556 139 1908 107 1968 2730 2282 2718 2270 182 2654 2360 2640 2346 44 39 M36 66 6 172 42 130 +0.5 18 2826 154 2178 122 2245 3040 2582 3018 2560 182 2954 2660 2940 2646 48 39 M36 66 6 172 42 130 +0.5 20 3140 154 2460 124 2566

14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

3150.32 2800.40 3150.40 3550.40 4000.40 3150.50 3550.50 4000.50 4500.50 5000.50

3380 2932 3368 2920 182 3304 3010 3290 2996 56 39 M36 66 8 172 42 130 +0.5 20 3480 171 2820 142 2316 3040 2562 3038 2560 220 2962 2640 2960 2638 56 39 M36 66 8 210 50 160 +0.5 20 3140 154 2460 124 3264 3380 2912 3388 2910 220 3312 2990 331 2988 64 39 M36 66 8 210 50 160 +0.5 22 3498 156 2794 128 3740 3780 3312 3788 3300 220 3712 3390 3710 3388 72 39 M36 66 8 210 50 160 +0.5 22 3894 174 3190 146 4175 4240 3762 4238 3750 220 4162 3840 4160 3838 84 39 M36 66 8 210 50 160 +0.5 24 4368 179 3624 152 4801 3430 2884 3416 2870 268 3340 2974 3326 2960 56 45 M42 80 8 258 64 190 +0.5 24 3552 145 2736 115 5176 3840 3284 3816 3270 268 3740 3374 3726 3360 64 45 M42 80 8 258 64 190 +0.5 24 3960 162 3144 132 5798 4290 3734 4266 3720 268 4190 3824 4176 3810 72 45 M42 80 8 258 64 190 +0.5 24 4416 181 3600 151 6544 4780 4234 4766 4220 268 4690 4324 4676 4310 84 45 M42 80 8 258 64 190 +0.5 24 4896 201 4104 172 7280 5280 4734 5266 4710 268 5190 4824 5176 4810 96 45 M42 80 8 258 64 190 +0.5 24 5400 222 4584 192 8080

2788 3213 3683 4171 4810 5072 5816 6512 7302 8098

JB/T2300-1999 基本参数 (01 系列)

无齿式

外齿式

内齿式

一、单排球式(JB2300-99)
⑸--安装配合型式代号 ⑴--回转支承结构型式 01:单排球式 ⑵--传动型式代号 0:无齿式,1:小模数外齿式 2:大模数外齿式,3:小模数内齿式 4:大模数外齿式 ⑶--滚动体直径,mm ⑷--滚道中心直径,mm 0:标准型无止口,1:标准型有止口 2:特殊型 ⑹--安装孔型式代号 0:内、外圈安装孔均为通孔 1:内、外圈安装孔均为螺孔 2:外圈安装孔为通孔,内圈为螺孔 3:外圈安装孔为螺孔,内圈为通孔

基本型号 序 号 无齿式 外齿式 内齿式

外形尺寸

安装尺寸 通 孔 螺蚊孔 1,2,3 型 φ T

结构尺 寸

齿轮参数 外齿参数 内齿参数

重量 kg

D

d

H D1 D2

n

0 型 φ

n1 H1 h b

x m

De

Z

De

Z

1 010.20.200 011.20.200 2 010.20.224 011.20.224 3 010.20.250 011.20.250 4 010.20.280 011.20.280

— — — —

280 120 60 248 152 12 16 M14 28 2 50 10 40 304 144 60 272 176 12 16 M14 28 2 50 10 40 330 170 60 298 202 18 16 M14 28 2 50 10 40 360 200 60 328 232 18 16 M14 28 2 50 10 40

0 0 0 0 0 0 0 0

3 3 4 4 5 5 6 6 5 5 5

300

98

— — — — 190 235 276 324

— — — — 40 49 48 56 74 74 86

19 21 23 26 41 46 54 60 85 85 95

321 105 352 384 435 475 528 576 86 94 85 93 86 94

5 010.25.315 011.22.315 013.25.315 408 222 70 372 258 20 18 M16 32 2 60 10 50 6 010.25.355 011.25.355 013.25.355 448 262 70 412 298 20 18 M16 32 2 60 10 50 7 010.25.400 011.25.400 013.25.400 493 307 70 457 343 24 18 M16 32 2 60 10 50 8 010.25.450 011.25.450 013.25.450 543 357 70 507 393 24 18 M16 32 2 60 10 50 9 010.30.500 10 010.25.500 11 010.30.560 011.30.500 013.30.500 012.30.500 014.30.500 011.25.500 013.25.500 012.25.500 014.25.500 011.30.560 013.30.560 012.30.560 014.30.560

602 398 80 566 434 20 18 M16 32 4 70 10 60 +0.5 602 398 80 566 434 20 18 M16 32 4 70 10 60 +0.5 662 458 80 626 494 20 18 M16 32 4 70 10 60 +0.5

629 123 367 629 123 367 689 135 427

6 628.8 102 368.4 62 6 628.8 102 368.4 62 6 688.8 112 428.4 72

12 010.25.560 13 010.30.630 14 010.25.630 15 010.30.710 16 010.25.710 17 010.40.800 18 010.30.800 19 010.40.900 20 010.30.900 21 010.40.1000 22 010.30.1000 23 010.40.1120 24 010.30.1120

011.25.560 013.25.560 012.25.560 014.25.560 011.30.630 013.30.630 012.30.630 014.30.630 011.25.630 013.25.630 012.25.630 014.25.630 011.30.710 013.30.710 012.30.710 014.30.710 011.25.710 013.25.710 012.25.710 014.25.710 011.40.800 013.40.800 012.40.800 014.40.800 011.30.800 013.30.800 012.30.800 014.30.800 011.40.900 013.40.900 012.40.900 014.40.900 011.30.900 013.30.900 012.30.900 014.30.900 011.40.1000 013.40.1000 012.40.1000 014.40.1000 011.30.1000 013.30.1000 012.30.1000 014.30.1000 011.40.1120 013.40.1120 012.40.1120 014.40.1120 011.30.1120 013.30.1120 012.30.1120 014.30.1120

662 458 80 626 494 20 18 M16 32 4 70 10 60 +0.5 732 528 80 696 564 24 18 M16 32 4 70 10 60 +0.5 732 528 80 696 564 24 18 M16 32 4 70 10 60 +0.5 812 608 80 776 644 24 18 M16 32 4 70 10 60 +0.5 812 608 80 776 644 24 18 M16 32 4 70 10 60 +0.5 922 678 100 878 722 30 22 M20 40 6 90 10 80 +0.5 922 678 100 878 722 30 22 M20 40 6 90 10 80 +0.5 1022 778 100 978 822 30 22 M20 40 6 90 10 80 +0.5 1022 778 100 978 822 30 22 M20 40 6 90 10 80 +0.5 1122 878 100 1078 922 36 22 M20 40 6 90 10 80 +0.5 1122 878 100 1078 922 36 22 M20 40 6 90 10 80 +0.5 1242 998 100 1198 1042 36 22 M20 40 6 90 10 80 +0.5 1242 998 100 1198 1042 36 22 M20 40 6 90 10 80 +0.5

5

689 135 427

86

6 688.8 112 428.4 72 6 772.8 126 494.4 83 8 774.4 94 491.2 62 6 772.8 126 494.4 83 8 774.4 94 491.2 62 6 850.8 139 572.4 96 8 854.4 104 571.2 72 6 850.8 139 572.4 96 8 854.4 104 571.2 72 8 966.4 118 635.2 80 10 968 10 968 94 94 634 634 64 64 74 74 83 83 95 95 8 966.4 118 635.2 80 8 1062.4 130 739.2 93 10 1068 104 734 10 1068 104 734 10 1188 116 824 10 1188 116 824 10 1298 127 944 10 1298 127 944 8 1062.4 130 739.2 93

95 110 110 120 120 220 220 240 240 270 270 300 300

12 1185.6 96 820.8 69 12 1185.6 96 820.8 69 12 1305.6 106 940.8 79 12 1305.6 106 940.8 79

25 010.45.1250 26 010.35.1250 27 010.45.1400 28 010.35.1400 29 010.45.1600 30 010.35.1600 31 010.45.1800 32 010.35.1800 33 010.60.2000 34 010.40.2000 35 010.60.2240 36 010.40.2240 37 010.60.2500

011.45.1250 013.45.1250 012.45.1250 014.45.1250 011.35.1250 013.35.1250 012.35.1250 014.35.1250 011.45.1400 013.45.1400 012.45.1400 014.45.1400 011.35.1400 013.35.1400 012.35.1400 014.35.1400 011.45.1600 013.45.1600 012.45.1600 014.45.1600 011.35.1600 013.35.1600 012.35.1600 014.35.1600 011.45.1800 013.45.1800 012.45.1800 014.45.1800 011.35.1800 013.35.1800 012.35.1800 014.35.1800 011.60.2000 013.60.2000 012.60.2000 014.60.2000 011.40.2000 013.40.2000 012.40.2000 014.40.2000 011.60.2240 013.60.2240 012.60.2240 014.60.2240 011.40.2240 013.40.2240 012.40.2240 014.40.2240 011.60.2500 013.60.2500 012.60.2500 014.60.2500

1390 1110 110 1337 1163 40 26 M24 48 5 100 10 90 +0.5 1390 1110 110 1337 1163 40 26 M24 48 5 100 10 90 +0.5 1540 1260 110 1487 1313 40 26 M24 48 5 100 10 90 +0.5 1540 1260 110 1487 1313 40 26 M24 48 5 100 10 90 +0.5 1740 1460 110 1687 1513 45 26 M24 48 5 100 10 90 +0.5 1740 1460 110 1687 1513 45 26 M24 48 5 100 10 90 +0.5 1940 1660 110 1887 1713 45 26 M24 48 5 100 10 90 +0.5 1940 1660 110 1887 1713 45 26 M24 48 5 100 10 90 +0.5 2178 1825 144 2110 1891 48 33 M30 60 8 132 12 120 +0.5 2178 1825 144 2110 1891 48 33 M30 60 8 132 12 120 +0.5 2418 2065 144 2350 2131 48 33 M30 60 8 132 12 120 +0.5 2418 2065 144 2350 2131 48 33 M30 60 8 132 12 120 +0.5 2678 2325 144 2610 2391 56 33 M30 60 8 132 12 120 +0.5

12 1449.6 118 1048.8 88 14 1453.2 101 1041.6 75 12 1449.6 118 1048.8 88 14 1453.2 101 1041.6 75 12 1605.6 131 1192.8 100 14 1607.2 112 1195.6 86 12 1605.6 131 1192.8 100 14 1607.2 112 1195.6 86 14 1817.2 127 1391.6 100 16 1820.8 111 1382.4 87 14 1817.2 127 1391.6 100 16 1820.8 111 1382.4 87 14 2013.2 141 1573.6 113 16 2012.8 123 1574.4 99 14 2013.2 141 1573.6 113 16 2012.8 123 1574.4 99 16 2268.8 139 1734.4 109 18 2264.4 123 1735.2 97 16 2268.8 139 1734.4 109 18 2264.4 123 1735.2 97 16 2492.8 153 1990.4 125 18 2498.4 136 1987.2 111 16 2492.8 153 1990.4 125 18 2498.4 136 1987.2 111 18 2768.4 151 2339.2 125 20 2776 136 2228 112

420 420 480 480 550 550 610 610 1100 1100 1250 1250 1400

38 010.40.2500 39 010.60.2800 40 010.40.2800 41 010.75.3150 42 010.50.3150

011.40.2500 013.40.2500 012.40.2500 014.40.2500 011.60.2800 013.60.2800 012.60.2800 014.60.2800 011.40.2800 013.40.2800 012.40.2800 014.40.2800 011.75.3150 013.75.3150 012.75.3150 014.75.3150 011.50.3150 013.50.3150 012.50.3150 014.50.3150

2678 2325 144 2610 2391 56 33 M30 60 8 132 12 120 +0.5 2978 2625 144 2910 2691 56 33 M30 60 8 132 12 120 +0.5 2978 2625 144 2910 2691 56 33 M30 60 8 132 12 120 +0.5 3376 2922 174 3686 3014 56 45 M42 84 8 162 12 150 +0.5 3376 2922 174 3686 3014 56 45 M42 84 8 162 12 150 +0.5

18 2768.4 151 2339.2 125 20 2776 136 2228 112 18 3074.4 168 2527.2 141 20 3076 151 2528 127 18 3074.4 168 2527.2 141 20 3076 151 2528 127 20 3476 171 2828 142 22 3471.6 155 2824.8 129 20 3476 171 2828 142 22 3471.6 155 2824.8 129

1400 1600 1600 2800 2800

注:T 为螺纹长度。

JB/T2300-78 基本参数(HS 系列)

无齿式

外齿式

内齿式

三、H 系列单排球式(JB2300-78)
⑵--滚动体直径,mm ⑶--滚道中心直径,mm ⑷--齿轮模数分类代号 ⑴--回转支承类别 HSW:外齿式单排球式 HSN:内齿式单排球式 HSB:无齿式单排球式 基本型号 无齿式 1 2 3 4 5 6 7 HSB.25.625 HSB.25.720 HSB.30.820 HSB.30.880 HSB.30.1020 HSB.30.1220 HSB.35.1250 外齿式 HSW.25.625 HSW.25.720 HSW.30.820 HSW.30.880 内齿式 HSN.25.625 HSN.25.720 HSN.30.820 HSN.30.880 外形尺寸 D d H A:大模数,不带 A 表示小模数 型号标记示例: 单排球式,大模数内齿,滚道中心直径为 1250mm,滚动体直径为 35mm 的回转支承,产品型号标记如下: 回转支承 HSN35.1250A JB/T2300-78 安装尺寸 D1 结构尺 寸 b 齿轮参 数 m x 外齿参数 De Z x 内齿参数 De Z 100 120 210 230 300 450 520 重量 kg

序号

D2 n φ n1 H1 h

HSW.25.625A HSN.25.625A HSW.25.720A HSN.25.720A HSW.30.820A HSN.30.820A HSW.30.880A HSN.30.880A HSW.30.1020 HSN.30.1020 HSW.30.1020A HSN.30.1020A HSW.30.1220 HSN.30.1220 HSW.30.1220A HSN.30.1220A HSW.35.1250 HSN.35.1250 HSW.35.1250A HSN.35.1250A

725 525 80 685 565 18 18 3 68 12 60 820 620 80 780 660 18 18 3 68 12 60 940 705 95 893 749 24 20 4 83 12 70 1000 760 95 956 800 24 20 4 83 12 70 1170 875 95 1120 930 24 22 4 80 15 70 1365 1075 120 1310 1130 36 24 6 105 15 90 1400 1090 120 1350 1150 36 26 6 105 15 90

5 +1.4 751.9 146 +0.35 498.8 101 6 +1.15 755.5 122 +0.35 496.7 84 6 +1.4 860.3 139 +0.35 586.6 99 8 +1.0 861.1 104 +0.35 582.3 74 6 +1.4 980.6 159 +0.35 664.5 112 10 +1.0 986.2 95 +0.35 658.0 67 8 +1.15 1047.5 127 +0.35 718.2 91 10 +1.0 1046.3 101 +0.35 707.9 72 8 +1.4 1219.3 148 +0.35 830.1 105 10 +1.15 1219.2 118 +0.35 827.8 84 10 +1.4 1424.9 138 +0.35 1027.8 104 12 +1.0 1435.9 116 +0.35 1017.3 86 10 -0.35 1443 143 +0.35 1037 105 12 +1.0 1449.6 117 +0.35 1036.8 86

8 9

HSB.35.1435 HSB.35.1540

HSW.35.1435 HSN.35.1435 HSW.35.1435A HSN.35.1435A HSW.35.1540 HSN.35.1540 HSW.35.1540A HSN.35.1540A HSW.35.1700 HSN.35.1700 HSW.35.1700A HSN.35.1700A HSW.40.1880 HSN.40.1880 HSW.40.1880A HSN.40.1880A HSW.40.2115 HSN.40.2115 HSW.40.2115A HSN.40.2115A HSW.40.2370 HSN.40.2370 HSW.40.2370A HSN.40.2370A HSW.40.2600 HSN.40.2600 HSW.40.2600A HSN.40.2600A HSW.50.2820 HSN.50.2820 HSW.50.2820A HSN.50.2820A HSW.50.3120 HSN.50.3120 HSW.50.3120A HSN.50.3120A

1595 1278 120 1535 1335 36 26 6 105 15 90 1720 1360 140 1660 1420 42 26 6 122 18 110 1875 1525 140 1815 1585 42 29 6 122 18 110 2100 1665 160 2030 1740 48 32 6 140 20 115 2325 1900 160 2245 1980 48 32 6 140 20 115 2600 2146 180 2520 2220 48 32 6 158 22 130 2835 2365 180 2750 2450 54 36 6 158 22 130 3085 2555 200 3000 2640 54 36 6 178 22 150 3400 2840 200 3310 2930 54 36 6 178 22 150

12 +1.15 1655.5 134 +0.35 1221.2 103 14 +1.0 1661.2 115 +0.35 1214.8 88 12 +1.4 1780.8 144 +0.35 1293.1 109 14 +1.15 1791.1 124 +0.35 1284.8 93 14 +1.15 1945.4 135 +0.35 1452.7 105 16 +1.15 1950.8 118 +0.35 1452.3 92 14 +1.4 2189.8 152 +0.35 1592.6 115 18 +1.15 2194.6 118 +0.35 1579.9 89 16 +1.4 2406.5 146 +0.35 1804.1 114 20 +1.15 2418.4 117 +0.35 1795.4 91 18 +1.4 2707.3 146 +0.35 2065.6 116 22 +1.15 2704.4 119 +0.35 2040.9 94 18 +1.4 2941.7 159 +0.35 2263.5 127 22 +1.15 2946.9 130 +0.35 2260.8 104 20 +1.4 3188.4 155 +0.35 2455 124 25 +1.15 3198.4 124 +0.35 2444.1 99 22 +1.4 3507.2 155 +0.35 2722.5 125 25 +1.4 3509.6 136 +0.35 2719 110

610 732 844 1400 1600 2100 2400 3400 4000

10 HSB.35.1700 11 HSB.40.1880 12 HSB.40.2115 13 HSB.40.2370 14 HSB.40.2600 15 HSB.50.2820 16 HSB.50.3120

JB/T2300-1999 基本参数(13 三排柱式系列)

无齿式

外齿式

内齿式

二、三排柱式(JB2300-99)
2:特殊型 ⑹--安装孔型式代号 ⑴--回转支承结构型式 13:三排滚柱式 ⑵--传动型式代号 0:无齿式,1:小模数外齿式 2:大模数外齿式,3:小模数内齿式 4:大模数外齿式 ⑶--上排滚动体直径,mm ⑷--上排滚道中心直径,mm ⑸--安装配合型式代号 0:标准型无止口,1:标准型有止口 序 号 无齿式 基本型号 外齿式 内齿式 外形尺寸 D d H D1 0:内、外圈安装孔均为通孔 1:内、外圈安装孔均为螺孔 2:外圈安装孔为通孔,内圈为螺孔 3:外圈安装孔为螺孔,内圈为通孔 型号标记示例: 三排柱式, 小模数内齿, 内外圈螺孔连接, 主滚道中心直径为 1600mm, 滚动体组合 40/32/25,标准型有止口的回转支承,产品型号标记如 下: 回转支承 133.40.1600.11 JB/T2300-99 安装尺寸 D2 n 通 孔 结构尺寸 齿轮参数 螺蚊孔 n1 H1 h b x m 外齿参数 De Z 内齿参数 De Z 重 量

0 型 φ 1 2 3 4 5 6 130.25.500 130.25.560 130.25.630 130.25.710 130.32.800 130.32.900 131.25.500 132.25.500 131.25.560 132.25.560 131.25.630 132.25.630 131.25.710 132.25.710 131.32.800 132.32.800 131.32.900 132.32.900 133.25.500 134.25.500 133.25.560 134.25.560 133.25.630 134.25.630 133.25.710 134.25.710 133.32.800 134.32.800 133.32.900 134.32.900

1,2,3 型 φ T 5 5 664 724 130 142 337 397 68 80 6 664.8 108 338.4 57 6 724.8 118 398.4 67 6 808.8 132 458.4 77 8 806.4 98 459.2 58 6 886.8 145 536.4 90 8 886.4 108 539.2 68 8 1006.4 123 595.2 75 10 1008 98 594 694 784 904 60 70 79 91 8 1102.4 135 691.2 87 10 1108 108 10 1218 119 10 1338 131 kg 224 240 270 300 500 600 680 820 1200 1300 1520

634 366 148 598 402 24 18 M16 32 4 138 32 80 +0.5 694 426 148 658 462 24 18 M16 32 4 138 32 80 +0.5 764 496 148 728 532 28 18 M16 32 4 138 32 80 +0.5 844 576 148 808 612 28 18 M16 32 4 138 32 80 +0.5 964 636 182 920 680 36 22 M20 40 4 172 40 120 +0.5 1064 736 182 1020 780 36 22 M20 40 4 172 40 120 +0.5 1164 836 182 1120 880 40 22 M20 40 5 172 40 120 +0.5 1284 956 182 1240 1000 40 22 M20 40 5 172 40 120 +0.5 1445 1055 220 1393 1107 45 26 M24 48 5 210 50 150 +0.5 1595 1205 220 1543 1257 45 26 M24 48 5 210 50 150 +0.5 1795 1405 220 1743 1457 48 26 M24 48 6 210 50 150 +0.5

7 130.32.1000 8 130.32.1120 9 130.40.1250 10 130.40.1400 11 130.40.1600

131.32.1000 133.32.1000 132.32.1000 134.32.1000 131.32.1120 133.32.1120 132.32.1120 134.32.1120 131.40.1250 133.40.1250 132.40.1250 134.40.1250 131.40.1400 133.40.1400 132.40.1400 134.40.1400 131.40.1600 133.40.1600 132.40.1600 134.40.1600

12 1221.6 99 784.8 66 12 1341.6 109 904.8 76 12 1509.6 123 988.8 83 14 1509.2 105 985.6 71 12 1665.6 136 1144.8 96 14 1663.2 116 1139.6 82 14 1873.2 131 1335.6 96 16 1868.8 114 1334.4 84

12 130.40.1800 131.40.1800 133.40.1800 1995 1605 220 1943 1657 48 26 M24 48 6 210 50 150 +0.5 14 2069.2 145 1531.6 110 1750

132.40.1800 134.40.1800 13 130.45.2000 14 130.45.2240 15 130.45.2500 16 130.45.2800 17 130.50.3150 18 130.50.3550 19 130.50.4000 20 130.50.4500 131.45.2000 133.45.2000 132.45.2000 134.45.2000 131.45.2240 133.45.2240 132.45.2240 134.45.2240 131.45.2500 133.45.2500 132.45.2500 134.45.2500 131.45.2800 133.45.2800 132.45.2800 134.45.2800 131.50.3150 133.50.3150 132.50.3150 134.50.3150 131.50.3550 133.50.3550 132.50.3550 134.50.3550 131.50.4000 133.50.4000 132.50.4000 134.50.4000 131.50.4500 133.50.4500 132.50.4500 134.50.4500 2221 1779 231 2155 1845 60 33 M30 60 6 219 54 160 +0.5 2461 2019 231 2395 2085 60 33 M30 60 6 219 54 160 +0.5 2721 2279 231 2655 2345 72 33 M30 60 8 219 54 160 +0.5 3021 2579 231 2955 2645 72 33 M30 60 8 219 54 160 +0.5 3432 2868 270 3342 2958 72 45 M42 84 8 258 65 180 +0.5 3832 3268 270 3742 3358 72 45 M42 84 8 258 65 180 +0.5 4282 3718 270 4192 3808 80 45 M42 84 8 258 65 180 +0.5 4782 4218 270 4692 4308 80 45 M42 84 8 258 65 180 +0.5

16 2076.8 127 1526.4 96 16 2300.8 141 1702.4 107 18 2300.4 125 1699.2 95 16 2556.8 157 1926.4 121 18 2552.4 139 1933.2 108 18 2822.4 154 2185.2 122 20 2816 138 2188 110 18 3110.4 170 2491.2 139 20 3116 153 2488 125 20 3536 174 2768 139 22 3537.6 158 2758.8 126 20 3936 194 3168 159 22 3933.6 176 3154.8 144 22 4395.6 197 3116.8 165 25 4395 173 3610 145 22 4901.6 220 4122.8 188 25 4895 193 4110 165 2400 2700 3000 3400 5000 5600 6400 7100

合理选用回转支承
(摘自《建筑机械》96 年第 8 期 作者 侯 宁) 回转支承作为建筑机械的重要基础元件,近十年来,随着主机行的迅速发展,得到了广泛的应用,除为挖掘机、塔吊、汽车吊及各类起重机配套外,还广泛应用于轻工机械、 冶金机械、医疗机械、工业机器人、隧道掘进机、堆取料机、旋转舞台等。总之,它是一切两部分之间需作相对回转运动,又需同时承受轴向力、径向力、倾覆力矩的机械所必需的 重要传力元件。

我国回转支承行业从建立至今超过了近 20 年的历程,它从无到有,从小到大,逐步走向成熟。目前已具备了满足各类主机需要的回转支承的设计、制造、测试的综合开发能力, 为主机行业的发展做出了一定的贡献。 特别是马鞍山回转支承厂, 自 1984 年与建设部北京建筑机械综合研究所合作, 成功地开发出具有 80 年代国际先进水平的单排球式回转支承后, 打破了我国回转支承行业以 3 片式交叉滚柱和双排球式为主的落后局面,大缩小了与发达国家之间的差距,带动了我国回转支承行业的迅速发展。11 年来马鞍山回转支承厂作为回 转支承专业厂,共为国内外用户提供四大类回转支承 2 万余套,产品覆盖全国 25 个省、市、自治区,为十几个行业的 200 余种主机配套。
随着各主机行业的迅速发展,无论是自行开发,还是引进技术、合资、合作,对回转支承的要求都在日益提高,作为回转支承专业厂,加强新品开发,不断提高产品质量,满足主机发展需要,是我们责无旁贷的责任,也是市场竞争和自我发展的根本要求。但主机如何正确选择回转支承的结构型式(单排球式、交叉滚柱式、双排球式、三排柱式等) 和规格尺寸(滚道中心直径 d ,滚动体直径 d ),却由于外负荷是个复杂力系以及滚道承载能力的机理未被深刻理解,在选用中存在着一些不合理的状况,影响了主机行业的经济效益,甚至导致重大质量事故,从而引起主机行业和回转支承行业的共同重视。本文就是以长期的回转支承设计生产和为主机选型服务的经验来探讨合理的选型,以克服使用的盲目 0 0 性,保证主机使用的可靠性。

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、三排柱式。为使选型科学合理,先进行数据对比。

1.1 单排球式和交叉滚柱式额定静容量、额定动容量对比

额定静容量 C 和额定动容量 Ca 的大小决定了回转支承的承载能力和使用寿命,现以外型及安装尺寸完全相同的单排球式 Q1600*50 和交叉滚柱式 J1600*36 为例分析对比如下: 0

(1) 单排球式 Q1600*50 额定静、动容量 C 1,C ) 0 a1

C =f ?d 2 ?Z?sinα 01 0 0

=38?502?89?sin50°=6476906(N)

式中 f ——滚道硬度系数,55HRC 时为 38N/mm2 0

Z—— 滚动体个数

α ——滚道接触角,一般机械取 α =50°

C a1

= 95?f · f · f · f · f · Z2/3· f 1 s c α d H

=95?0.299052?3.74244? 0.837510?0.651309?872.672?19.9339?0.732247

= 738760(N)

式中各符号含义及子式从略。

(2) 交叉滚柱式 J1600*36 的额定静、动容量(C ,C ) 02 a2

C 02

= f ?d ?L ?(Z/2) ?sinα 0 0 0

=76?36?0.8?36?(122/2)?sin45°

=3398783(N)

式中 L

— 滚动体有效接触长度

0

C a2

= 410?f · f · f · f 7/9· d 20/27· (Z/2)3/4?f 1 c α 0 0 H

=410?0.390100?0.874740?0.682713?13.6484?46.9444?21.8272?0.732247

= 978133(N)

从上述计算,得到单排球的静载能力较交叉滚柱式高 90%,但动载能力小 25%,任选二种基本参数相同的单排球式和交叉滚柱式对比计算,其结论是一致的。

需要说明的是,交叉滚柱的动、静载能力实际上远达不到理论计算值。原因有二:第一,滚道角度误差,90°±3’;第二,轴径向间隙的存在,使内、外套圈在工作时发生相对倾斜,两者叠加,使内、外套圈本应平行的对应滚道面,沿滚动体母线全长,最大可产生 0.1mm 左右的倾斜,因此,滚柱受载沿长度方向是不均匀的,两端应和差最大,最 大应力高出平均应力很多,甚至一倍以上或更多,再加上两端的相对滑动,即使其负载尚未达到其额定载荷时,其最大应力已超出许用应力,而使滚道破坏失效。尽管腰鼓形滚子的使用使上述情况有所改善,但效果并不明显。这是因为,滚柱两端的微量修缘,并不能补偿滚道角度误差及内外套圈对应面在工作过程的倾斜;而且,一种修缘尺寸,只适用于一 定的 D 、d 及轴径向间隙,要想取得较好的效果,除对滚道角度公差有较高要求外,还应将轴、径向间隙控制在 0.05mm 以内。显然,目前无论是制造还是使用都难以达到(一般要求与回转支承连接的平台的平面度公差为回转支承轴、径向间隙的 1/2)。即使达到了,交叉滚柱的实际动、静载能力也只是向理论动静载能力靠近了一点,差距的存在是必然的。 0 0

1.2 单排球式和双排球式对比

有一种错觉,认为双排球较单排球多一排球,因此承载能力较同一滚道中心直径的单排球式高。我们一起来做一个改型设计,看看理论计算结果:

以 JB2300—84 中双排球 021*30*1120 为对象,先计算其额定静容量 C 3 。 0

C 3= f ?d 2?Z ?sin90° 0 0 0

=38?302?103?1=3522600(N)

若保持其滚道中心直径、安装孔组节圆直径和孔径不变,将它改型设计为单排球,可安排 d =50~60 的钢球。若取 d =50,则单排球 Q1120*50 的额定静容量为:C 4= f ?d 2?Z ?sin50° 0 0 0 0 0

=38?502?62?sin50°=4512002(N)

很明显 C 4 >C 3 ,大 28%。 0 0

同理,其它规格的改型设计得到的结论与此是类似的。不但如此,因双排球为三片式、双滚道,材料费用,加工制造,运输费用都较单排球高,一般同一 d 的差价达 60~100%,而且,滚道的形状精度和表面粗糙度因不易磨削而很差。因此,是否可以说双排球式是一种质次、价高的落后结构呢? 0

1.3 三排柱式是重载的首选型式

三排柱式较其它三种型式有着承载能力大的明显优点,但其造价也是最高的(同一 d )。为什么它能成为重载机械的首选型式呢?我们不妨在引进单位成本额定静容量 r 这一判断选用回转支承型式的经济技术指数后,来分析四种型式随着 d 的变化与 r 值变化的规律,需说明的是,r 值越大,单位成本的额定静容量越大。 0 0

笔者对 JJ36-91 和 JB2300-84 标准中所有型式各种规格的 r 值都进行了详细计算,并以 d 为横坐标,r 值为纵坐标,绘制了 d —r 曲线图,从图中可明显看出:①随着 d 的增加,四种型式的 r 值都在增加;②在 d ≤1800 时,单排球式的 r 线最高。当 d >1800 时,三排柱式的 r 线最高。也就是说在 d ≤1800 范围内承受同样的载荷,用单排球式造 0 0 0 0 0 0 价最低;d >1800 时,承受同样的载荷,用三排柱式造价最低。 0

如果同意以上的分析和计算,那么结论是明显的:中小规格的回转支承应以单排球式为首选型式,大规格是三排柱式。近几年来,有些主机厂由于型式选择失当,已为此付出了沉重的代价,历史的经验值得注意。

2 规格尺寸的选择

回转支承的滚道中心直径(滚动体组节圆直径)d 和滚动体直径 d 是构成回转支承基本参数的核心主参数,当型式选定后,如何正确选择 d —d 呢? 0 0 0 0

可以将外负载折算成当量静容量,再乘以合理的安全系数后与回转支承的额定静容量对比来选择 d —d ,但我国回转支承待业既有现行的两个标准规定的数百个规格,又有自行设计或引进技术和进口主机所带来的规格,特别是单排球式规格相近的甚多,如何才能科学、合理地选择 d —d 呢? 0 0 0 0

笔者对四种结构型式近千个品种的额定动、静容量用计算机进行了详细计算,并结合主机待业对寿命试验的有关规定,得出如下结论:任一型式的回转支承其 d /d 的比都有一个合理取值范围,该值的大小是根据额定动、静载能力匹配的条件计算得到的。计算结果是:单排球式 d /d =30~35,交叉滚柱式 d /d =50~60,双排球式 d /d =35~40, 0 0 0 0 0 0 0 0 三排柱式 d /d =80~100。大于上述值则在额定静容量下使用寿命不足,反之使用寿命过剩,前者造成回转支承过早失效,后者造成浪费。例如将单排球式 1400*32(d /d =43.75)用于 25t 汽车吊,虽然其额定静容量满足使用工况计算,使用寿命仅为 4500 次循环。国内去年就有过这种例子,虽然超载 25%,静容量试验没有问题,但当进行到 5000 余次循环 0 0 0 0 时,滚道产生了剥落,后改用 1400*40(d /d =35)通过考核。我们对 JB2300—84 的性能曲线图中动、静载曲线进行了分析比较,也能得出类似的结论。 0 0

当然,在一些因结构限制和一些特殊要求的使用场合,应根据具体情况确定 d —d 。例如挖掘机,回转支承负载最大的工况是挖掘过程中,而回转过程中回转支承的负载较挖掘过程中要小得多。因此,只要根据静容量确定 d —d 就行了。 0 0 0 0

以上观点,供主机选择回转支承时参考。

作者:马鞍山统力回转支承有限公司 侯 宁(董事长、总经理、高级工程师) 地址:马鞍山市经济技术开发区红旗南路 88 号 邮编:243041 电话:0555-8323226;1370555081

回转支承产品标准对合理选型的影响
(摘自《建筑机械》2002 年第 3 期) 作者 侯 宁 梅帮明

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 ROTHE ERDE 公司标准系列单排球式回转支承 D0/d0=30~56。那么该比值在什么范围内科学合理呢?通过计算和比较我们不难找到答案。

当回转支承的 D0 和 d0 值确定以后,它的额定静容量和额定动容量也随之可计算出来,并可作出其静载和动载曲线,显然当静载曲线和动载曲线靠得很近时,在满足静载荷要求的同时又满足了 动载荷(即寿命)的要求。如果两条承载能力曲线离得较远,只能按承载能力较低的一条曲线选用,势必造成另一种能力的浪费。从 JB/T2300 附录 B 承载能力曲线中不难看出 30?900、30?1000、 30?1120、35?1250、35?1400、45?1400、45?1600、45?1800、60?2000、60?2240、60?2500 的动、静载曲线靠得较近,主参数匹配合理,它们的比值为 30~41.67。同时也可看出,D0/d0 比 值过小,动载曲线远高于静载曲线(例 30?500 比值为 16.67) ,比值过大动载曲线远低于静载曲线(例 40?2500 比值为 62.5) ,在此附录中共有图 B1~图 B48 共 48 幅曲线图覆盖 220 种型号,除上 述 11 种主参数匹配代表的 55 种型号外,其余 165 种型号(占 75%)的主参数匹配不合理。通过以上分析得道的答案是:D0/d0=30~40 为比较合理的主参数匹配。 JB/T2300-99 在修订中也意识到这一问题,将 JB2300-84 原有型号保留之外,每种规格又增加了直径小一档的钢球,共增加了 20 种匹配 100 种型号(例在 40?900 基础上增加一档 30?900,两 者除钢球直径不同外,其余参数完全一致) ,但令人遗憾的是在 D0≥1600 时,所增加 10 种匹配共 50 种规格却背离了合理匹配范围,新增的 100 种型号无论是匹配趋于合理还是背离合理都没多大使 用价值,这是因为每一种规格都只是在原有规格的基础上将钢球减小一档,而外型尺寸等保持不变,除降低动、静能力外,生产成本降低甚少,两者的销售价格相差无几,用户又何苦接受这样的“新 生事物”呢?JB2300-84 中 D0≤1250 的所有规格,D0/d0 值都过小,换言之,钢球都太大了,套用轴承的概念,我们可以把它称之谓重型回转支承,而对一般的工程建筑机械是没必要的。以 20 t 级 挖掘机为例,国产大多选用的回转支承为 40?1120,钢球直径为 40,而进口及国内合(独)资企业生产的 20t 级挖掘机配套的回转支承钢球直径都在 Ф28.575 以内,滚道中心直径在 1073~1212 范 围内。由此而产生的直接后果是钢球直径越大,回转支承轴向载面积越大,自重越重,生产成本越高,用户采购成本也越高,造成大量的资金和原材料浪费。

JB2300-99 除了两大主参数匹配不合理外,钢球直径系列参数设计也存在不足。它的滚道中心直径 D0 是按 R20 优先数字选取的(公比为 1.12 的等比数列) ,但钢球直径系列为:20、25、30、35、 40、45、50、60、75(JB230-84 为 d0=30、40、45、60、75)一个没有科学性的数列。数字游戏在此当然没有实际意义,问题是回转支承的额定静容量与 D0?d0 成正比。我们暂且抛开 D0 与 d0 匹配 是否合理不谈,把 JB2300-99 中所有匹配的 D0?d0 的值计算后,排列起来,显然是一个杂乱无章的数列,也就是说各种匹配的额定静容量所组成的数列也是杂乱无章的数列,而不是等比数列,这时 用户有什么影响呢?塔吊的吨?米数,汽车吊的起重量,挖掘机的吨级数为什么采用选先数的等比数列呢,有级变速机床转速也是如此,借用机床转速设计时“速度损失”这一概念,额定静容量组 成等比数列可使选用回转支承时, “承载能力损失”最小,例 30?710 的上一档为 40?800 两者 CO 相差 50%,而 40?800 与上一档 40?900 两者 CO 只相差 12.5%,当你初选 30?710 计算出安全系 数尚差 5%时,选 40?800 显然“承载能力损失”45%。而初选 40?800 安全系数差 5%改选 40?900 时“承载能力损失”仅为 7.5%。

JJ36.1 标准中,主参数匹配和基本参数设计都比较科学、合理,部分滚道中心直径的重叠设计(例 1000?25 和 1000?32) ,使“承载能力损失”最小,并各具有单独的基本参数。因此,我们建议 并希望主机厂按 JJ36.1-91 标准选用单排球式回转支承,这会使采购成本下降 10%~30%,综合经济效益和社会效益都十分显著。我们作为回转支承专业制造厂提出这样的建议,完全是站在尊重科学 的立场,因为这除了会使我们的销售收入减少外,而并没有其它任何好处。

作者:马鞍山统力回转支承有限公司 侯 宁(董事长、总经理、高级工程师) 地址:马鞍山市经济技术开发区红旗南路 88 号 邮编:243041 电话:0555-8323226;13705550816 回转支承早期断齿分析及解决措施
(摘自《建筑机械》2002 年第 7 期) 作者 侯 宁
造成挖掘机用回转支承早期失效的主要原因有二条:一是断齿;二是滚道破坏。其中,断齿是主要原因,占 90%以上,且绝大多数发生在挖掘机出厂后六个月以内。这不但严重困扰着回转支承 制造厂产品质量信誉,同时也对主机厂产品市场造成不利影响,因此认真解决好这一问题是回转支承制造厂和主机厂的共同的目标和责任,也是双方进一步合作共同发展的根本保证。

因断齿而使回转支承早期失效的根本原因是什么呢?设计问题;制造问题,材质问题;装配问题还是使用问题。透过下列现象不难发现问题的本质之所在:



在过去的十二年里,马鞍山回转支承厂共为各类主机配套回转支承二万余套,除挖掘机行业外,仅有一起回转支承断齿记录,而且是发生在晚期。当然,挖掘机的工况较塔吊、汽车吊等其

它大部分使用回转支承的行业的主机工况要恶劣,回转速度较快,冲击负荷也较大,断齿的可能性相应地也大些,这也是不争的事实。因此,挖掘机用回转支承的模数较同一滚道直径的其它行业主 机用回转支承要大一档,而且是硬齿面(一般在 47HRC~58HRC 之间选取不同的硬度段) ,基本满足了挖掘机对回转支承齿轮的要求。虽然统计资料表明挖掘机用回转支承早期断齿的概率大于其它 主机,但也仅限于极少的二、三种挖掘机上,大部分机种极少有回转支承早期断齿事故发生。



从我们掌握的资料分析,国内外绝大多数 20~22 吨级的挖掘机使用的回转支承齿轮模数都为 10mm(或径节=2.5) ,热处理和精度等级基本一致,国产挖掘机一般采用标准齿高和标准压力

角。回转支承齿轮周向许用力P可按下式计算:

P=Kz*m*b/78 (吨)

式中 Kz=(z/150)^(± 0.09) 外齿取+;内齿取-

z-齿数

m-模数 mm b-齿宽 mm

若设齿宽 b=80;齿数 z=90~110;且为内啮合,则齿轮周向许用力为:

p=(90~110/150)^(-0.09)*10*80/78

=10.74~10.55(吨)

可见齿轮的周向许用力能够满足该吨级的挖掘机对回转支承齿轮负荷要求,但在该级别中个别机型出现的回转支承早期断齿率却高达 2%,其它绝大部分机型无此现象发生。



通过对多起早期断齿实物的分析研究发现,大部分断齿发生在沿齿宽方向的上半部,一半以上的断裂面与轮齿的上端面相交,并成 45° ~60° 左右的夹角,即使全齿脱落其裂纹也是自上而下

扩张所致。齿轮受挤压而产生的塑性变形也相当明显,且上部较下部严重得多,整圈齿槽宽都有不同程度变化,从下至上、从根至顶齿槽宽递增。

我们是否可以认为:造成挖掘机回转支承早期断齿的作用力并非是周向回转驱动力,而是与之啮合的小齿轮对其施加的径向挤压力,且挤压时小齿轮的轴线与回转支承齿轮轴线不平行。该力产 生于挖掘过程中地面对斗的反作用力,由于回转支承有间隙的原故,与回转支承内外圈分别联接的上下两部分在倾覆力矩的作用下,将发生在回转支承通过大臂的轴向剖面上的相对倾斜,同时产生 沿回转支承径向与大臂反方向的相对位移,位移量与回转支承径向间隙相当。因与回转支承啮合的小齿轮安装在大臂的相反方向,当两者齿侧间隙过小时,位移尚未完成,小齿轮便压上大齿轮,这 种情况下本应由回转支承滚道承担的负荷却由齿轮担当了,由于小齿轮是悬臂安装原本倾斜的轴线在挤压力的反作用下进一步加剧,致使作用在大齿轮上的挤压力集中在齿宽的上部。开始齿轮由塑 性变形来补偿齿侧间隙的不足,随着回转支承滚道的进一步磨合,其径向间隙渐渐加大,而变形量却是有限的。通过受力分析可以看到:小齿轮对大齿轮的挤压力是地面对斗的反作用力的几倍甚至 十几倍,并且作用在齿廓上的力将被再一次放大,压力角越小放大系数越大。这一经过两次放大的力足以造成大小齿轮断齿。以上分析的结论与第③条现象是吻合的。

因此,笔者认为:回转支承早期断齿的根本原因是与小齿轮的配合侧隙过小。建议侧隙值不小于回转支承径向间隙的 1.25 倍。值得参改的是,我厂近期为加拿大制造的四种型号的挖掘机用回转 支承的齿轮压力角分别为 25° 和 27° ,国内合资厂也有采用。这对提高齿轮抗径向挤压能力是有效的。

当然,诸如回转支承材质缺陷;齿淬后残余内应力较大、内部有裂纹;因回转支承滚道失效回转卡滞;挖掘机违章操作等也可导致回转支承齿轮早期失效,但应该分布面较广且离散。

作者:马鞍山统力回转支承有限公司 侯 宁(董事长、总经理、高级工程师) 地址:马鞍山市经济技术开发区红旗南路 88 号 邮编:243041 电话:0555-8323226;13705550816
影响回转支承承载能力的四个参数 (摘自《建筑机械》2002 年第 1 期) 作者 侯 宁

回转支承的失效形式有两种,一是滚道损坏,二是断齿,而滚道损坏占的比例达 98%以上,因此我们说,滚道质量是回转支承质量的核心问题,影响回转支承滚道质量的因素较 多,其中滚道淬火硬度、淬硬层深度、滚道曲率半径和接触角无疑是最重要的四个影响因素,它们以不同的方式影响着滚道质量,并决定了回转支承的承载能力和使用寿命。

1、 滚道硬度
回转支承滚道淬火硬度对其额定静容量影响较大,如以 HRC55 时额定静容量为标准 1,则滚道硬度与额定静容量有下列对应关系:

滚道硬度 HRC 静容量对比系数

60 1.53

59 1.39

58 1.29

57 1.16

56 1.05

55 1

53 0.82

50 0.58

标准规定的最低硬度为 HRC55,通常实际平均淬火硬度在 HRC57 左右,因此绝大多数回转支承实际承载能力均高于按 HRC55 计算的理论值。从上表也可看出当硬度低于 HRC53 时,即使留有 1.2 的安全系数,使用也不安全了,特别当硬度只有 HRC50 时,1.7 倍的安全系数也形同虚设,非常危险。硬度不够极易造成回转支承失效,从滚道表面点蚀开始到坍 塌结束。

2、 滚道淬硬层深度
滚道淬硬层深度目前尚无无损检测的方法,主要靠工艺和装备来保证,必要的淬硬层深度是回转支承滚道不产生剥落的保证。当回转支承受外负荷作用时,钢球与滚道的点接触 就变成了面接触,是一个长半轴为 a,短半轴为 b 的椭圆面,滚道除受压应力外,还受到剪切应力作用,最大剪切应力发生在表面下 0.47a 深处,因此滚道淬硬层深度须大于 0.47a (一般取 0.6a) ,这也是标准中根据钢球直径大小,而不是根据回转支承直径大小来规定淬硬层深度的原因,同时给出了具体最小保证值。深度不够又会对回转支承的承载能力产生 0.908 什么样的影响呢?它定量化的描述是:额定静容量 CO 与淬硬层深度 H 成正比,由此可计算出,将要求为 4mm 的淬硬层深度只淬到 2.5mm,那么 CO 将由 1 降至 0.65,由此而产 生的回转支承失效形式为滚道剥落,即使采取焊补措施也无济于事。

3、 滚道曲率半径

这里的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(一般为 1.04~1.08)的大小也显著影响着回转支承的额定静容量和动容量(寿命 Lh) ,设 t=1.04 时为 额定静容量和寿命均为 1,则有下列对比关系:

曲率比 t CO Lh

1.04 1 1

1.06 0.82 0.59

1.08 0.72 0.43

1.10 0.65 0.33

从表中可看出半径比越大额定静容量越低,使用寿命越短,即使滚道热处理硬度和淬硬层深度都符合标准要求,而不能有效控制该半径比,回转支承的承载能力和使用寿命仍达 不到标准值,而这一点往往被忽视,但它却是影响回转支承性能的重要参数。 滚道曲面是通过成型砂轮磨削得到的,砂轮的修整精度直接复印到滚道上,砂轮修正时主要有三个误差源:半径对刀误差,上、下圆弧偏心距误差和修正笔回转误差,其中前 二个误差的大小除与装备水平有关外, 很大程度上取决于操作工的责任心和操作水平, 因此有很大的不确定性, 对刀误差影响着滚道半径, 且它和偏心距误差共同影响着滚道接触角。

4、 滚道接触角α
该接触角是指钢球在滚道上的接触点和钢球球心连线与回转支承径向剖面(水平面)之间的夹角。回转支承的额定静容量 CO 与 sinα 成线性正比,一般原始接触角 α 取 45?, 之所以称之谓原始接触角,是因它是滚道设计计算和测量的角度,在回转支承轴、径向间隙为 0 时,原始接触角和装配后的实际接触角一致,当回转支承有间隙时,实际接触角大于 原始接触角,间隙越大,实际接触角越大,在标准规定的间隙范围内一般将增加 2? 10?,即实际接触角将达到 55? 这是一个对承载能力有利的变化,如果原始接触角和间隙都较大, 实际接触角超过 60?随着滚道的磨损间隙将进一步加大,实际接触角也将增大,也就是钢球的落点向滚道边缘靠近,这时将出现接触椭圆面超出滚道边缘,滚道实际受力将高于理论 计算应力,而造成滚道边缘压溃,回转支承失效。因此控制好原始接触角和装配间隙已不是一个简单的精度问题,而是保证承载能力和使用寿命的大事。 影响原始接触角的因素是 滚道半径误差和上、下半弧偏心距的误差,而实际接触角以原始接触角为最小值,随着间隙的加大而加大,当钢球与滚道的曲率比不同时,同样的滚道半径和上、下弧偏心距误差对 原始接触角误差大小的影响程度不同,见下表(一)、(二)。 表(一) t=1.08 Δ E/d0 =+0.5‰ Δ E/d0 =-0.5‰ Δ E/d0 =+1‰ +1.02° -1.01° +2.06° t=1.06 +1.37° -1.34° +2.77° t=1.04 +2.06° -1.99° +4.21°

Δ E/d0 =-1‰ Δ E/d0 =+2‰ Δ E/d0 =-2‰

-2.00° +4.21° -3.92°

-2.64° +5.69° -5.17°

-3.92° +8.81° -7.62°

注:Δ E/d0 为偏心量误差与钢球直径比。
表(二) t=1.08 Δ R/d0 =+1‰ Δ R/d0 =-1‰ Δ R/d0 =+2‰ Δ R/d0 =-2‰ Δ R/d0 =+3‰ Δ R/d0 =-3‰ -1.38° +1.49° -2.67° +3.1° -3.88° +4.86° t=1.06 -1.82° +2.01 -3.48° +4.25° -5.00° +6.78° t=1.04 -2.67° +3.1° -5° +6.78° -7.06° +11.29°

注:Δ R/d0 为滚道半径误差与钢球直径比。
同样,装配间隙对实际接触角的影响也与曲率比有关,曲率比越小,实际接触角越大,换言之曲率比越小,原始接触角越难控制,间隙对实际接触角影响越大。轴向间隙对接 触角的见表(三): 表(三)

A/d0 t=1.04 t=1.08

2‰ +2.06° +1.02°

4‰ +4.21° +2.06°

8‰ +8.81° +4.21°

10‰ +11.316° +5.32°

12‰ +13.99° +6.45°

注:A/d0 为轴向间隙与钢球直径比。
从提高滚道的承载能力角度考虑,我们希望滚道与钢球的半径比越小越好,然从控制接触角角度考虑,又不希望太小。目前国内大多数回转支承厂普遍使用的砂轮修整方式都 很难兼顾两者。顾此失彼,而这往往被一些制造厂有意无意地忽视了。不是接触角失控就是采用增大滚道半径牺牲滚道承载能力来控制接触角,不管哪种情况出现都是用户所不愿接 受的。

解决这一矛盾的有效办法是采用数控装置修整砂轮。数控三坐标联动自动修整,从原理上避免了半径对刀和偏心距调整而产生的误差,滚道半径和原始接触角得到有效保证。如 果我们把滚道的淬火硬度和淬硬层深度称之谓滚道的“硬件”,那么滚道的半径和接触角就是滚道的“软件”,只“硬”不“软”事倍功半,只有“软、硬”兼备的滚道才是回转支承品质的保 证。数控三坐标联动修整砂轮,有效地保证了滚道的“软件”水平,而滚道在热处理之前的数控车削,则为“硬件”提供了重要保证,这种保证体现在两个方面,其一:数控车削的滚道 曲面、形状规则、表面粗糙度低、滚道边口圆弧倒角半径一致,且与滚道面平滑连接。规则的滚道曲面,使淬硬层深度均匀成为可能,平滑连接的倒角避免了淬火时的 “尖角效应”, 根除了滚道边口易淬裂的缺陷。一致的倒角半径解决了过大的倒角造成的滚道有效承载区域的缩小,使钢球在滚道上的接触面过早地到达边口,而影响使用寿命。其二:数控车削的 滚道曲面,除表面粗糙度外,其余尺寸与磨削后的滚道曲面完全一致,因此滚道的磨削量很小(为普通方法加工的 1/2~1/3) ,最大限度地保留了淬硬层深度和表面硬度,同时数控车 削滚道使内、外圈的滚道中心直径的一致性得到了很好的保证,避免了因配磨而损失的淬硬层深度和表面硬度,进一步提高了回转支承的承载能力和使用寿命。 综上所述,只有“软、硬”兼备的滚道,才是回转支承承载能力的有效保证,而数控化加工是目前最有效和最可靠的手段。 作者:马鞍山统力回转支承有限公司 侯 宁(董事长、总经理、高级工程师) 地址:马鞍山市经济技术开发区红旗南路 88 号 邮编:243041 电话:0555-8323226;13705550816


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