第6章 回转支承的选型
6.1 载荷计算
6.1.1载荷确定
将作用在回转支承的各种载荷综合后,有以下载荷:
垂直力:GPkPQGbG1G3
力矩:MkPQRGblbG1l1G3l3P1hW1hW2hW 水平力:HW1W2P1Prcos
式中:PQ——起升载荷; Gb——吊臂自重;
G1——上车除吊臂自重和配重外的其他部分重量;
G3——配重;
W1——沿吊臂方向的吹在重物上的水平力; W2——沿吊臂方向的吹在起重机上的水平力;
P1——重物的离心力;
Pr——回转齿轮的啮合力;
k——超载系数,对于一般工程起重机按动载试验(超载10%)取,即取 k1.161.1
12
0.55(12) 2
轮胎式起重机上离心力和风力引起的力矩一般占起升载荷引起的力矩10%左右,取
21.03,则k0.55(11.03)1.1165,简化M可得:
M1.2PQRGblbG1l1G3l3
R——幅度;
lb——吊臂重心到回转中心的水平距离;
l1——上车其他重量G1的重心到回转中心的水平距离;
l3——配重重心到回转中心的水平距离。
参照《回转支承型式、基本参数和技术要求》(JB2300-84)计算表需说明以下几点: (1)、可近似取水平力 H0.1GP;
(2)、给出的许用载荷图中有1和2两条界线,其中界线1用于静态校核,界线2用于动态校核;
(3)、可近似认为吊臂质心位于臂长的1/2处,根据经验可取0.625处; (4)、可忽略风载荷。 2、最大压力计算
Nmax
GPM
nesinD0nesin
21Jg(1,2)
JM(1,2)
H
2necos1 JM(10.5)
式中 ——接触角;
D0——回转支承公称直径;
ne——滚动体在受力时有效数目。
6.1.2基于以上论述,回转支承选型计算如下:
1.单排四点接触球式选型计算 (1)按静态工况选型
因接触角(滚动体上力的作用方向与水平面的夹角)随外载荷Fa、M、Fr的不同自动变化,所以要用以下两种方法计算,只要有一种符合承载曲线图即可。如果两种均符合,则以与承载曲线图较接近的一种为准。
方法Ⅰ(60):
Fa(Fa5.046Fr)fS MMfS 方法Ⅱ(45):
Fa(1.225Fa2.676Fr)fS M1.225MfS
式中:Fa——回转支承当量中心轴向力(104N);
M——回转支承的当量倾翻力矩(104Nm) fS——回转支承静态工况下安全系数,fS1.10。
(2)按动态工况校核寿命(用6.1.2.1.1中相应的方法Ⅰ或方法Ⅱ) 方法Ⅰ(60):
Fa(Fa5.046Fr)fd MMfd 方法Ⅱ(45):
Fa(1.225Fa2.676Fr)fd M1.225Mfd
式中:fd——回转支承动态工况下安全系数,(fd1.36)。
2.双排异径球式选型计算(径向力Fr由排球承受) (1)按静态工况选型(fS1.10) FaFafS MMfS
(2)按动态工况校核寿命(fd1.00) FaFafd MMfd
3. 单排交叉滚柱式选型计算 (1)按静态工况选型(fS1.10) Fa(Fa2.05Fr)fS MMfS
(2)按动态工况校核寿命(fd1.00) Fa(Fa2.05Fr)fd MMfd
4.三排滚柱式选型计算(径向力Fr由径向力滚柱承受) (1)静态工况选型(fS1.10) FaFafS MMfS
(2)按动态工况校核寿命(fd1.00) FaFafd MMfd
5.计算结果汇总
参考样机GMK5100、LTM1100/2、AC100、AT1100,初步取下列参数值:
整车重量G50t、吊臂自重Gb11.5t、上车除吊臂和配重外所有重量G110.72t、下车重量G222.5t、配重G35.28t、上车出吊臂和配重外所有重量的重心到回转中心的距离l11.9m、配重重心到回转中心的距离l33.84m、吊臂重心到回转中心的距离
lb0.625l0e5.1742m
静态工况:GP149.34t、M375.3641tm、H0.1GP14.934t 动态工况:GP129.34t、M375.3641tm、H0.1GP12.934t 对于01型:静态工况选型方法ⅠFa247.1667t、M412.9005tm 方法ⅡFa245.1945t、M505.8031tm
动态工况校核寿命方法ⅠFa264.6628t、M510.4952tm
方法ⅡFa262.5519t、M625.3566tm 对于02型:静态工况选型Fa164.2740t、M412.9005tm 动态工况校核寿命Fa129.3400t、M375.3641tm 对于11型:静态工况选型Fa197.9502t、M412.9005tm 动态工况校核寿命Fa155.8547t、M375.3641tm 对于13型:静态工况选型Fa197.9502t、M412.9005tm 动态工况校核寿命Fa155.8547t、M375.3641tm
根据以上计算数据查阅《回转支承型式、基本参数和技术要求》(JB2300-84)中承载曲线图,得到可以选择的型号及有关参数如表6-1。
6.2 型号确定
根据以上计算和选型结果,经比较后选择01.60.2000.型。相对而言,其体积小,重量轻。
表6-1回转支承型号及有关参数表
第6章 回转支承的选型
6.1 载荷计算
6.1.1载荷确定
将作用在回转支承的各种载荷综合后,有以下载荷:
垂直力:GPkPQGbG1G3
力矩:MkPQRGblbG1l1G3l3P1hW1hW2hW 水平力:HW1W2P1Prcos
式中:PQ——起升载荷; Gb——吊臂自重;
G1——上车除吊臂自重和配重外的其他部分重量;
G3——配重;
W1——沿吊臂方向的吹在重物上的水平力; W2——沿吊臂方向的吹在起重机上的水平力;
P1——重物的离心力;
Pr——回转齿轮的啮合力;
k——超载系数,对于一般工程起重机按动载试验(超载10%)取,即取 k1.161.1
12
0.55(12) 2
轮胎式起重机上离心力和风力引起的力矩一般占起升载荷引起的力矩10%左右,取
21.03,则k0.55(11.03)1.1165,简化M可得:
M1.2PQRGblbG1l1G3l3
R——幅度;
lb——吊臂重心到回转中心的水平距离;
l1——上车其他重量G1的重心到回转中心的水平距离;
l3——配重重心到回转中心的水平距离。
参照《回转支承型式、基本参数和技术要求》(JB2300-84)计算表需说明以下几点: (1)、可近似取水平力 H0.1GP;
(2)、给出的许用载荷图中有1和2两条界线,其中界线1用于静态校核,界线2用于动态校核;
(3)、可近似认为吊臂质心位于臂长的1/2处,根据经验可取0.625处; (4)、可忽略风载荷。 2、最大压力计算
Nmax
GPM
nesinD0nesin
21Jg(1,2)
JM(1,2)
H
2necos1 JM(10.5)
式中 ——接触角;
D0——回转支承公称直径;
ne——滚动体在受力时有效数目。
6.1.2基于以上论述,回转支承选型计算如下:
1.单排四点接触球式选型计算 (1)按静态工况选型
因接触角(滚动体上力的作用方向与水平面的夹角)随外载荷Fa、M、Fr的不同自动变化,所以要用以下两种方法计算,只要有一种符合承载曲线图即可。如果两种均符合,则以与承载曲线图较接近的一种为准。
方法Ⅰ(60):
Fa(Fa5.046Fr)fS MMfS 方法Ⅱ(45):
Fa(1.225Fa2.676Fr)fS M1.225MfS
式中:Fa——回转支承当量中心轴向力(104N);
M——回转支承的当量倾翻力矩(104Nm) fS——回转支承静态工况下安全系数,fS1.10。
(2)按动态工况校核寿命(用6.1.2.1.1中相应的方法Ⅰ或方法Ⅱ) 方法Ⅰ(60):
Fa(Fa5.046Fr)fd MMfd 方法Ⅱ(45):
Fa(1.225Fa2.676Fr)fd M1.225Mfd
式中:fd——回转支承动态工况下安全系数,(fd1.36)。
2.双排异径球式选型计算(径向力Fr由排球承受) (1)按静态工况选型(fS1.10) FaFafS MMfS
(2)按动态工况校核寿命(fd1.00) FaFafd MMfd
3. 单排交叉滚柱式选型计算 (1)按静态工况选型(fS1.10) Fa(Fa2.05Fr)fS MMfS
(2)按动态工况校核寿命(fd1.00) Fa(Fa2.05Fr)fd MMfd
4.三排滚柱式选型计算(径向力Fr由径向力滚柱承受) (1)静态工况选型(fS1.10) FaFafS MMfS
(2)按动态工况校核寿命(fd1.00) FaFafd MMfd
5.计算结果汇总
参考样机GMK5100、LTM1100/2、AC100、AT1100,初步取下列参数值:
整车重量G50t、吊臂自重Gb11.5t、上车除吊臂和配重外所有重量G110.72t、下车重量G222.5t、配重G35.28t、上车出吊臂和配重外所有重量的重心到回转中心的距离l11.9m、配重重心到回转中心的距离l33.84m、吊臂重心到回转中心的距离
lb0.625l0e5.1742m
静态工况:GP149.34t、M375.3641tm、H0.1GP14.934t 动态工况:GP129.34t、M375.3641tm、H0.1GP12.934t 对于01型:静态工况选型方法ⅠFa247.1667t、M412.9005tm 方法ⅡFa245.1945t、M505.8031tm
动态工况校核寿命方法ⅠFa264.6628t、M510.4952tm
方法ⅡFa262.5519t、M625.3566tm 对于02型:静态工况选型Fa164.2740t、M412.9005tm 动态工况校核寿命Fa129.3400t、M375.3641tm 对于11型:静态工况选型Fa197.9502t、M412.9005tm 动态工况校核寿命Fa155.8547t、M375.3641tm 对于13型:静态工况选型Fa197.9502t、M412.9005tm 动态工况校核寿命Fa155.8547t、M375.3641tm
根据以上计算数据查阅《回转支承型式、基本参数和技术要求》(JB2300-84)中承载曲线图,得到可以选择的型号及有关参数如表6-1。
6.2 型号确定
根据以上计算和选型结果,经比较后选择01.60.2000.型。相对而言,其体积小,重量轻。
表6-1回转支承型号及有关参数表