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回轉(zhuǎn)支承的相關(guān)知識

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導(dǎo)讀:1、回轉(zhuǎn)支承損壞現(xiàn)象 在汽車起重機(jī)、挖掘機(jī)等各類工程機(jī)械中,回轉(zhuǎn)支承是傳遞轉(zhuǎn)臺與底盤之間的軸向載荷、徑向載荷和傾翻力矩的重要部件。 在輕載工況時,它能正常工作,

1、回轉(zhuǎn)支承損壞現(xiàn)象    

在汽車起重機(jī)、挖掘機(jī)等各類工程機(jī)械中,回轉(zhuǎn)支承是傳遞轉(zhuǎn)臺與底盤之間的軸向載荷、徑向載荷和傾翻力矩的重要部件。    

在輕載工況時,它能正常工作,自如地旋轉(zhuǎn)。但在重載時,尤其是在最大起重量及最大幅度時,重物回轉(zhuǎn)困難,甚至根本不能回轉(zhuǎn)以致卡死。此時通常采取減小幅度、調(diào)整支腿或移動底盤位置等方法使車身傾斜,以幫助實(shí)現(xiàn)重物的回轉(zhuǎn)運(yùn)動,完成預(yù)定的起重等作業(yè)。所以在檢修工作中往往會發(fā)現(xiàn)回轉(zhuǎn)支承滾道已嚴(yán)重?fù)p壞,內(nèi)座圈兩側(cè)和作業(yè)區(qū)前方下滾道產(chǎn)生沿滾道方向的環(huán)形裂紋,使座圈上滾道受力最大區(qū)域發(fā)生壓陷,并在整個壓陷區(qū)產(chǎn)生徑向龜裂。 

2、回轉(zhuǎn)支承損壞原因探討    

(1)安全系數(shù)的影響    

回轉(zhuǎn)支承經(jīng)常在低速大載荷工況下運(yùn)轉(zhuǎn),其承載能力一般可用靜容量表示,額定靜容量記為C0 a。所謂靜容量是指滾道永久變形量δ達(dá)到3d0 /10 000時回轉(zhuǎn)支承的承載能力,d0為滾動體直徑。外載荷的組合一般都用當(dāng)量載荷Cd來表示。靜容量與當(dāng)量載荷之比稱為安全系數(shù),記為fs,這是設(shè)計(jì)和選用回轉(zhuǎn)支承的主要依據(jù)。  當(dāng)采用校核滾柱與滾道間最大接觸應(yīng)力的方法設(shè)計(jì)回轉(zhuǎn)支承時,取用線接觸應(yīng)力〔σk線〕=2.0~2.5×102 kN/cm。目前,大多數(shù)廠家均根據(jù)外載荷的大小對回轉(zhuǎn)支承進(jìn)行選型計(jì)算。據(jù)現(xiàn)有資料介紹,目前小噸位起重機(jī)回轉(zhuǎn)支承較之大噸位起重機(jī)回轉(zhuǎn)支承的接觸應(yīng)力要小,實(shí)際安全系數(shù)較高。而起重機(jī)噸位越大,則其回轉(zhuǎn)支承直徑越大,制造精度越低,其安全系數(shù)實(shí)際上反而較低,這就是大噸位起重機(jī)回轉(zhuǎn)支承比小噸位起重機(jī)回轉(zhuǎn)支承更容易損壞的根本原因。目前普遍認(rèn)為,40 t以上起重機(jī)的回轉(zhuǎn)支承,其線接觸應(yīng)力不應(yīng)超過2.0×102 kN/cm,安全系數(shù)應(yīng)不小于1.10。 

(2)轉(zhuǎn)臺結(jié)構(gòu)剛度的影響    

回轉(zhuǎn)支承是傳遞轉(zhuǎn)臺與底盤間各種載荷的重要部件,其本身剛度并不大,主要依賴支承它的底盤和轉(zhuǎn)臺的結(jié)構(gòu)剛度。從理論上講,轉(zhuǎn)臺的理想結(jié)構(gòu)為大剛度的圓筒狀,以便能讓轉(zhuǎn)臺所受的載荷均勻分布,但受整機(jī)高度限制不可能做到。對轉(zhuǎn)臺進(jìn)行的有限元分析結(jié)果表明,轉(zhuǎn)臺與回轉(zhuǎn)支承相連的底板變形較大,大偏載工況下更為嚴(yán)重,致使載荷集中作用在小部分滾子上,從而加大了單個滾子所受到的壓力;尤為嚴(yán)重的是轉(zhuǎn)臺結(jié)構(gòu)的變形會改變滾子與滾道的接觸狀況,大大減少接觸長度并導(dǎo)致接觸應(yīng)力大幅增加。而目前廣泛采用的接觸應(yīng)力和靜容量的計(jì)算方法,都是以回轉(zhuǎn)支承均勻受力、且滾子有效接觸長度為滾子長度的80%為前提的。顯而易見,這種前提是不符合實(shí)際情況的。這也是導(dǎo)致回轉(zhuǎn)支承易于損壞的另一個原因。 

(3)熱處理狀態(tài)的影響    

回轉(zhuǎn)支承本身的加工質(zhì)量受制造精度、軸向間隙和熱處理狀態(tài)的影響很大,這里容易忽略的因素是熱處理狀態(tài)的影響。顯然,要使?jié)L道表面不產(chǎn)生裂紋及壓陷,就要求滾道表面除具有足夠的硬度而外,還必須具有足夠的硬化層深度和心部硬度。據(jù)國外資料介紹,滾道硬化層深度應(yīng)隨滾動體的增大而加厚,最深可超過6 mm以上,心部硬度也應(yīng)較高,這樣滾道才會有較高的抗壓潰能力。所以回轉(zhuǎn)支承滾道表面淬硬層深度不足,心部硬度偏低,也是造成其損壞的原因之一。

 3、改進(jìn)對策 

1)通過有限元分析,適當(dāng)加大轉(zhuǎn)臺與回轉(zhuǎn)支承相連部位的板材厚度,以便提高轉(zhuǎn)臺的結(jié)構(gòu)剛度。    

2)對大直徑回轉(zhuǎn)支承進(jìn)行設(shè)計(jì)時,應(yīng)適當(dāng)加大安全系數(shù);適當(dāng)增加滾子的數(shù)量也可以改善滾子與滾道的接觸狀況。    

3)提高回轉(zhuǎn)支承的制造精度,重點(diǎn)放在熱處理工藝上??山档椭蓄l淬火速度,力求獲得較大的表面硬度和淬硬深度,防止?jié)L道表面出現(xiàn)淬火

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