回转支承浅谈

王宪雪　杨雪峰　王振忠

【摘 要】本文主要阐述了回转支承的分类及应用范围，重点讲述了三排滚柱式回转支承的选择计算以及回转支承螺栓的校核计算。

【关键词】回转支承；螺栓；三排滚柱

目前，汽车起重机高速发展，回转机构作为其主要机构之一，也是工作最为频繁的机构，而回转支承作为回转机构的主要零件，其选型计算显得尤为关键，直接影响回转机构的可靠性[1]。回转支承的主要作用是：支承汽车起重机上车重量，承受起吊载荷的垂直作用力和倾翻力矩，并在回转驱动装置的作用下绕回转中心转动，实现汽车起重机在360°范围内作业[2]。

1.回转支承的种类

回转支承通常尺寸很大又类似于轴承，因此常被称作“大轴承”，并且能够同时承受很大的轴向力、径向力和倾翻力矩，一般为低俗转动[3]。

回转支承的种类及应用范围主要有以下几种：1）单排四点接触球式回转支承（01系列）——由两个座圈组成，结构紧凑，重量轻，钢球与圆弧滚道四点接触，能同时承受轴向力、径向力和倾翻力矩。主要用于回转式输送机焊接操作机中小型起重机和挖掘机等工程机械中；2）单排交叉滚柱式回转支承（HS系列）——由两个座圈组成，结构紧凑，重量轻，钢球与圆弧滚道四点接触，能同时承受轴向力，径向力和倾翻力矩，主要用于回转式输送机，焊接操作机，中小型起重机和挖掘机等工程机械中；3）单排交叉滚柱式回转支承（HJ系列）——由两个座圈组成，结构紧凑，重量轻.制造精度高，装配间隙小，对安装精度要求高。滚柱为1：1交叉排列，能同时承受轴向力，倾翻力矩和较大的径向力，起重运输，工程机械和军工产品上可选用该类轴承；4）单排四点接触球式回转支承（QU、QW、QN系列）——由两个座圈组成，结构紧凑，重量轻，钢球与圆弧滚道四点接触，能同时承受轴向力，径向力和倾翻力矩，主要用于回转式输送机，焊接操作机，中小型起重机和挖掘机等工程机械中；5）三排滚柱式回转支承（13系列）——具有三个座圈上下及径向滚道各自分开，使得每一排滚柱的负载都能确切地加以确定，能够同时承受各种载荷，是四种产品中承载能力最大的一种，轴、径向尺寸都较大结构牢固，特别适用于要求较大直径的重型机械，如斗轮式挖掘机、轮式起重机、船用起重机及大吨位汽车起重机等机械上；6）双排球式回转支承（02系列）——具有三个座圈，钢球和隔离块可直接排入上下滚道，根据受力状况，安排了上下两排直径不同的钢球。这种开式装配非常方便，上下圆弧滚道的承载角都为90°，能承受很大的轴向力和倾翻力矩。当径向力大于0.1倍的轴向力时滚道须特殊设计。其轴向、径向尺寸都比较大，结构坚固，主要适用于要求中等以上直径的塔式起重机、汽车起重机等装卸机械上；7）单排交叉滚柱式回转支承（11系列）——由两个座圈组成，结构紧凑，重量轻，装配间隙小，对安装精度要求高，滚柱为1：1交叉排列，能同时承受轴向力，倾翻力矩和较大的径向力，被广泛的用于起重运输，工程机械和军工产品中[4]。

2.回转支承的选型计算

以某大吨位汽车起重机为例，本文介绍三排滚柱式回转支承的选型计算。

2.1轴向力和倾覆力矩的确定

回转支承所受外载荷包括作用在回转支承装置上的轴向力；沿吊臂、变幅平面内的倾翻力矩；沿吊臂、变幅平面内的水平力；而水平力一般远远不到10%的轴向力，故在计算回转支承装置时，往往可以不计水平力的影响。主要考虑回转支承所受的轴向力F和倾翻力矩M。由于水平惯性力、风力和齿轮啮合力相对于轴向力而言也很小，故也可忽略；同事，吊具的重量也可忽略。

输入该大吨位起重机的相关参数，得到各个幅度的轴向力和倾覆力矩如表1所示。

将上述各点绘制在厂家提供的回转支承承载曲线图中，如果所有点均在承载曲线下方，则该回转支承允许选用。

2.2回转支承螺栓的校核

回转支承通过螺栓把汽车起重机上下车连接在一起，螺栓的选择至关重要。

3.小结

对于三排滚柱式回转支承，其仅承受轴向力和倾覆力矩，经过上述计算校核，再查验回转支承样本，即可准确得到回转支承的选型。

参考文献：

[1]陈以纲.回转机构装配工艺探讨[J]；建筑机械；1983年04期

[2]徐立民 陈卓.关于支承转盘连接螺栓强度计算问题的讨论[J]；工程机械；1979年04期

[3]张平 徐学林 李新华 李波.汽车起重机回转支承的有限元计算与分析[J]；工程机械；2008年05期

[4]何西泠.回转支承装置的摩擦阻力矩[J]；中国工程机械学报；2006年02期