回转支撑图纸绘图规范
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回转支承选型计算(JB2300-1999)•转支承受载情况回转支承在使用过程中,一般要承受轴向力Fa 、径向力Fr 以及倾覆力矩M 的共同作用,对不同的应用场合,由于主机的工作方式及结构形式不同,上述三种荷载的作用组合情况将有所变化,有时可能是两种载荷的共同作用,有时也有可能仅仅是一个载荷的单独作用。
通常,回转支承的安装方式有以下两种形式—座式安装和悬挂式安装。
两种安装形式支承承受的载荷示意如下:二、回转支承选型所需的技术参数•回转支承承受的载荷•每种载荷及其所占有作业时间的百分比•在每种载荷作用下回转支承的转速或转数•作用在齿轮上的圆周力•回转支承的尺寸•其他的运转条件主机厂家可根据产品样本所提供的信息,利用静承载能力曲线图,按回转支承选型计算方法初步选择回转支承,然后,与我公司技术部共同确认。
也可向我公司提供会和转支承相关信息,由我公司进行设计选型。
每一型号回转支承都对应一个承载力曲线图,曲线图可帮助用户初步的选择回转支承。
曲线图中有二种类型曲线,一类为静止承载曲线( 1 线),表示回转支承保持静止状态时所能承受的最大负荷。
另一类为回转支承螺栓极限负荷曲线(8.8 、10.9 ),它是在螺栓夹持长度为螺栓工称直径 5 倍,预紧力为螺栓材料屈服极限70% 是确定的。
•回转支承选型计算方法•静态选型1 )选型计算流程图2 )静态参照载荷Fa' 和M' 的计算方法:•单排四点接触球式:单排四点接触球式回转支承的选型计算分别按承载角45 °和60 °两种情况进行。
I、a=45° II、a=60°Fa'=(1.225*Fa+2.676*Fr)*fs Fa'=(Fa+5.046*Fr)*fsM'=1.225*M*fs M'=M*fs然后在曲线图上找出以上二点,其中一点在曲线以下即可。
•单排交叉滚柱式Fa'=(Fa+2.05Fr)*fsM'=M*fs•双排异径球式对于双排异径球式回转支承选型计算,但Fr ≦10%Fa 时,Fr 忽略不计。
技术部图纸绘图规范技术部日常工作所绘制的图纸一般分为两种类型:面对客户的技术沟通交流图纸和生产车间所需要的生产用图纸,现分别对这两种类型图纸的绘图注意事项加以说明:一、客户交流图纸:拿到客户的原始图纸,首先确定一下该回转支承是什么系列的,并且是什么齿形的产品,然后确定一个绘图模板开始绘制。
绘图过程中应注意以下几点:a.滚动体直径大小的确定:首先初步判定滚动体大小,根据回转支承内、外圈的高度,参照标准件的型号来设计滚动体,然后再计算安装孔的孔壁距滚道的最小距离,此距离大小参照标准件。
最后根据产品的总高度计算轨道中心高,判断该型号滚动体所对应的堵塞大小,在加工时是否合适,即堵塞的边缘距离产品非基准面的距离,如果太薄则不允许,具体可参照标准件。
b.齿的参数确定:根据原图纸提供的齿的参数来判定该齿型为标准齿还是短齿,是公制齿还是英制齿,注意齿形压力角是多少度,判断依据主要是齿顶高参数和齿根高参数,判断好齿型之后,再准确计算出齿顶圆、齿根圆和分度圆以及公法线等,最后算一下齿根圆距安装孔的距离,参照标准件,如有止口,则也需计算齿根距止口的距离,以免制齿时干涉。
产品是斜齿的,齿参数除了在主视图中标注,还必须在齿参数表中详细标注。
c.公差要求:如果要求在图纸上标注公差,除非客户特殊要求的公差,其外径和内径尺寸则按照我公司自由公差标注,公司企业标准公差一般按10级计算。
高度尺寸公差一般规定总高为±1mm,内外圈高度为±0.5mm,如果原图纸尺寸公差过于严格,则考虑我公司加工能力,如需和客户沟通的,应及时沟通。
安装孔的中心距公差:①、如果安装孔孔径比通过其螺栓的公称直径大3mm,则中心距公差为±0.8mm,可以在图纸上不予标注,②、如果安装孔孔径比通过其螺栓的公称直径大2mm,则中心距公差为±0.5mm,可以在图纸上不予标注,③、如果安装孔孔径比通过其螺栓的公称直径大1mm,则安装孔中心距公差为±0.3mm,必须在图纸上予以标注。
回转支承螺栓承载曲线的计算和绘制作者:彭荣慈刘璐来源:《山东工业技术》2018年第24期摘要:回转支承上螺栓承载能力的校核,是回转支承设计中关键的步骤。
在机械行业标准JB/T2300中只有标准型号的螺栓曲线图,没有理论推导,本文将理论推导螺栓曲线的计算方法,为非标回转支承设计过程中螺栓曲线图的绘制提供理论基础。
关键词:回转支承;螺栓强度;螺栓曲线DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2018.24.015回转支承是一种能够承受综合载荷的大型轴承,可以同时承受较大的轴向力、径向力和倾覆力矩。
回转支承在现实工业中应用很广泛,被人们称为:“机器的关节”,是两物体之间需作相对回转运动,又需同时承受轴向力、径向力、倾翻力矩的机械所必需的重要传动部件。
随着机械行业的迅速发展,回转支承在船舶设备、工程机械、轻工机械、冶金机械、医疗机械、工业机械等行业得到了广泛的应用。
本文将理论计算螺栓曲线:下面以JB/T2300《回转支承》标准中的010.30.1000为例进行分析,外圈安装孔分布圆直径D=922,安装孔36个M20螺纹孔。
1 螺栓受力分析在不同工况下,螺栓受力情况也不尽相同,一般回转支承在工作时会受到轴向载荷Fa,径向载荷Fr与倾覆力矩M,当回转支承内圈与机架联接时,首先施加预紧力,内圈与机架产生的静摩擦可以抵消径向力,下面假设工况中无径向载荷。
所有螺栓此时均受到预紧力,大部分螺栓还受到倾覆力矩产生的拉力,轴向力此时是分担螺栓的受力,故先将轴向力也消除分析。
M20螺纹底孔直径17.7mm,截面面积As=245mm2。
3 螺栓使用注意事项回转支承上螺栓在承受交变载荷时会容易松动,也容易产生疲劳破坏,施加预紧力则会有效避免此类问题的发生。
合适的预紧力可以增强联接的紧密性与可靠性。
防止螺栓断裂:改善螺栓结构设计,避免应力集中;改善螺栓制造工艺,减小机械加工缺陷;改进装配工艺,保证预紧力,并持续保持;注意维护检查,避免故障隐患。
0引言回转支承作为新型机械零部件之一,包括内外圈、滚动体等,是可以承担综合载承的大型轴承,在工业生产中得到了广泛的应用,回转支承作为机械转动部件,负责各种机械的回转运动,可以承受较大的轴向力、径向力和倾翻力矩[1]。
随着现代工程建设的快速发展,回转支承被应用于工程作业车、挖掘机等工程机械中,同时在船用起重机、汽车起重机、运输、军工产品以及环保机械等各领域都发挥了重要的作用,增加了回转支承产品的需求量,推动了回转支承行业的快速发展[2]。
为了提高回转支承产品的质量,满足市场需求,对回转支承结构设计、制造和参数进行优化设计。
利用Pro/E 自动化软件工具建立一个三维模型,通过对各个零件分别建模然后在组装在一起,根据各零件内部特征的几何参数进行各零件的参数化建模,同时根据各零件在组件中的参数进行组件参数化建模,采用交互式建模的方式驱动参数[3]。
回转支承参数化的设计及完成,使回转支承产品的质量有所提高,使现如今市场对于回转支承产品的标准需求能够得到满足。
1回转支承结构回转支承作为相对两物体之间回转运动的部件,具有制造精度高、结构紧凑、转动灵活的特点,而且引导简单、维护方便,能够同时承受较大的轴向、径向负荷和倾覆力矩的转盘轴承的作用。
其结构是由滚动体、内外圈、隔离块、安装孔和密封装置等构成,直径一般在500~5000mm ,可以应用于大型挖掘机、起重机等工程机械,也可用于船舶设备、轻工机械、医疗机械和重运输以及军工产品等[4]。
回转支承结构如图1所示。
回转轴承型号种类很多,但是它们的结构基本一致,包括单排球式回转支承、双排接触式回转支承、三排柱式回转支承、交叉滚柱式回转支承等等,它的核心部件均为回转支承,主机结构设计紧凑,拥有引导可靠、维护方便等特点[5]。
2回转支承参数化设计的实现方式回转支承各零件在模型建立上,系统控制模型的建立过程,对零件每一组模型中特征、尺寸参数全部建立,从而生成所要的零件及组件,完成组件参数化的实现。
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊4.4 滚动轴承式回转支承4.4.1 构造、类型和特点滚动轴承式回转支承由内外座圈、滚动体、隔离体、密封装置、润滑装置和连接螺栓等组成。
它是在普通滚动轴承基础上发展起来的,但又有其特点。
普通轴承主要起支承作用而它还要传递运动;普通轴承内外座圈的宽度与径向尺寸之比远大于回转支承,其刚度靠轴承座装配来保证,而回转支承则靠支承它的转台与底架来保证,设计时必须注意转台与底架的刚度;普通轴承转速高,滚动体与滚道接触的变化次数也多,失效形式主要是疲劳点蚀,回转支承转速低,载荷大,失效形式主要是塑性变形,故一般进行静容量计算即可。
回转支承按滚动体型式有滚球和滚柱;按滚动体排数有单排、双排和多排;按滚道型式有圆弧曲面、平面和钢丝滚道等。
常用的有单排滚球式、双排滚球式、单排交叉滚柱式和组合滚柱式等四种。
4.4.2 回转支承的确定结合设计题目,采用单排四点接触球式回转支承便可以满足设计要求,具体的内部结构形式如图4-7所示。
查表4-4确定型号为013,014型0安装型孔(图4-8),初步设计选用013.25.400型号尺寸,具体的参数如表4-5所示。
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊图4-7 单排球内齿式回转支承1-连接螺栓 2-外座圈 3-密封装置 4-滚动体 5-内座圈 6-润滑装置 7-隔离体 8-插销 9堵塞表4-4 单排球式回转轴承┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊图4-8 013,014,0型安装孔表4-5 回转支承基本参数4.4.3 回转支承的受力分析研究滚动轴承式回转支承的受力状态在于找出受力最大的滚动体上的负荷,验算滚动体与滚道的接触强度。
回转支承的座圈是一个以滚动体为支点的多支点环形梁,承受着轴向载荷PG、倾覆力矩M和径向力PH。
设内座圈与转台固定,外座圈与底架固定,力的传递路线是转台经内座圈、滚动体、外座圈到底架,如图4-9所示。
一、零件图的种类1 、所有新模、修改模的模仁、镶件及镶针。
2 、行位、斜顶、行位座、斜顶座、行位铲基、耐磨块、唧嘴、司筒、司筒针、等所有的非标准零件。
3、 A板、B板、面板、底板、水口推板、顶针面板、顶针底板、模脚(需加工)等都需出零件图二、视图的要求1、所有图纸视图摆放均采用第三视角2、非圆类的零件至少要有三个视图表示零件图上除顶针,镶针,螺丝位等圆类可用两视图表示,其余如胶位、斜顶位、行位至少要在第三视图上以虚线表示。
每张零件图最少要有一个三维视图(关键位罢必须是三维视图主视区),所有模板、模仁须放两个三维视图。
3、擦穿位尽量用剖视图表示出来,并要标上角度及尺寸,剖视图方向要与模图保持一致,放大图要标明放大图的名字及放大比例。
三、尺寸标注1、前后模仁、模板及内模大镶件都用分中坐标形式标注。
2、其它不用加硬的零件如是对称的,就以分中坐标标注,如不对称,可从单边拿数(以单侧边为基准)3、所有零件都应有外形最大尺寸,外形最大尺寸要加框注。
外形最大尺寸需放到零件线外面,高度尺寸需放侧视图标出最高点,文字高度:2.5mm,文字间隔0.7mm,文字字体:helios.fnx,文字颜色要求白色,文字位置要在尺寸线中间。
零件图所有需检测的关键尺寸标注时需在尺寸后面加一方框,以方便品管写实际检测尺寸.4、尺寸应尽量标在实线轮廓上, R角及C角须尽量标示出来,规则的镶件孔需标示大小及坐标尺寸。
需淬火的零件全部分中标数。
5、顶针面板中间位置需加工一∮4mm的工艺孔,方便线割加工。
四、零件图标数规定1、前后模仁标数时需标明:长、宽、高尺寸,螺丝孔位置大小深度、运水、唧嘴位置、大小、镶件镶针的穿丝孔位置及穿丝孔的大小、产品长、宽及胶厚尺寸、进浇口的尺寸、斜度、进浇口还需有局部放大图。
顶针图单独标出,一式两份。
2、前后模胚标数时需标明:前后模框长、宽、深,螺丝孔位置及杯头深度,运水的位置,后模还标明弹簧孔的位置、深度,如是三板模,需标明拉杆孔的所有尺寸,面板需标明唧嘴孔,定位圈等相关位置的尺寸,顶针底板需标明垃圾钉的位置,撑头孔的大小,底板需标明顶棍孔的大小,撑头螺丝的位置。
技术部图纸绘图规范
技术部日常工作所绘制的图纸一般分为两种类型:面对客户的技术沟通交流图纸和生产车间所需要的生产用图纸,现分别对这两种类型图纸的绘图注意事项加以说明:
一、客户交流图纸:拿到客户的原始图纸,首先确定一下该回转支承是什么系列的,并且是什么齿形的产品,然后确定一个绘图模板开始绘制。
绘图过程中应注意以下几点:
a.滚动体直径大小的确定:
首先初步判定滚动体大小,根据回转支承内、外圈的高度,参照标准件的型号来设计滚动体,然后再计算安装孔的孔壁距滚道的最小距离,此距离大小参照标准件。
最后根据产品的总高度计算轨道中心高,判断该型号滚动体所对应的堵塞大小,在加工时是否合适,即堵塞的边缘距离产品非基准面的距离,如果太薄则不允许,具体可参照标准件。
b.齿的参数确定:
根据原图纸提供的齿的参数来判定该齿型为标准齿还是短齿,是公制齿还是英制齿,注意齿形压力角是多少度,判断依据主要是齿顶高参数和齿根高参数,判断好齿型之后,再准确计算出齿顶圆、齿根圆和分度圆以及公法线等,最后算一下齿根圆距安装孔的距离,参照标准件,如有止口,则也需计算齿根距止口的距离,以免制齿时干涉。
产品是斜齿的,齿参数除了在主视图中标注,还必须在齿参数表中详
细标注。
c.公差要求:
如果要求在图纸上标注公差,除非客户特殊要求的公差,其外径和内径尺寸则按照我公司自由公差标注,公司企业标准公差一般按10级计算。
高度尺寸公差一般规定总高为±1mm,内外圈高度为±0.5mm,如果原图纸尺寸公差过于严格,则考虑我公司加工能力,如需和客户沟通的,应及时沟通。
安装孔的中心距公差:
①、如果安装孔孔径比通过其螺栓的公称直径大3mm,则中心距公差为±0.8mm,可以在图纸上不予标注,
②、如果安装孔孔径比通过其螺栓的公称直径大2mm,则中心距公差为±0.5mm,可以在图纸上不予标注,
③、如果安装孔孔径比通过其螺栓的公称直径大1mm,则安装孔中心距公差为±0.3mm,必须在图纸上予以标注。
d.安装孔绘图时注意事项:
在需打堵塞的圈子上,需要1∶1的比例把安装孔分布图画出来,判断安装孔和堵塞是否发生干涉,如有干涉则需减掉一个安装孔,在减掉安装孔的位置打堵塞孔。
如果产品上安装孔是非均布的,除了在图纸上把每个安装孔的位置表示清楚,还必须把视图方向标注清楚,因为视图方向关系加工时的划线方向。
如果产品上面还有定位孔等其他孔,则要标明该定位孔的位置,并同时注明是通孔还是盲孔,是位
于基准面还是非基准面。
e.加油嘴型号的确定:
如果原图纸注明有加油嘴的型号,则按客户要求标注加油嘴型号。
原图纸没有注明加油嘴的型号,则按照我公司操作指导书的规定来设计型号。
对一些非标产品,例如内、外圈厚度和径向方向都非常薄的产品,如果加油嘴放在外圈位置,则要判断加油嘴还可不可以沉下去。
18球以下,用M6×1油嘴,20~25球,用M8×1油嘴,25球以上,用M10×1油嘴(图纸注明的除外)
f.齿轮公法线的计算:
如原图纸上带公法线的尺寸和偏差,那么就以原图纸尺寸为标准,绘图过程中则要检验原图纸公法线尺寸是否正确,一般来讲不同的计算方法,在跨齿数相同的前提下,公法线的基本数值是相同的,只是上下偏差有出入。
如果跨齿数不相同的情况下,则可以用平均值来大概判断一下公法线尺寸是否正确。
计算齿轮公法线时要注意齿是内齿式还是外齿式,是否有变位系数,是直齿还是斜齿,齿形压力角是多大。
绘图过程中还要注意变位系数与变位量的区别,削顶量与削顶系数的区别。
g.螺纹孔的设计:
螺纹孔的规格一般可分为公制螺纹和英制(美制)螺纹。
无论是哪种规格螺纹,绘图时客户没有具体要求,螺纹孔螺纹的深度一般为公称直径的2倍,便于生产加工,螺纹孔都是从基准面攻丝。
如果客户有具体要求深度,再作沟通交流。
细牙螺纹一定要注明螺距。
如果
是双排异径球式或者三排滚柱式,要求在压圈上加工螺纹孔,则一定要在下压圈上做成螺纹孔,上压圈做成沉孔。
f.沉孔的设计:
沉孔的大小和规格参照国家标准JIS B1176(1988)和JIS B1176(1976),如果客户原图纸带沉孔规格,则以原图纸为准。
沉孔的位置一般位于非基准面。
除非有特殊要求。
做沉孔设计时还要考虑沉孔和堵塞是否有干涉,如有干涉则要减掉一个安装孔,在减掉的安装孔的位置打堵塞孔。
沉孔的深度和位置如果距离轨道太近,或者伤及轨道,这是不允许的。
g.法兰式回转支承的设计:
法兰式的设计可以参照标准件,销钉的位置尽量靠近轨道,距离法兰面要有足够余量,如销钉安装不开,可以考虑紧钉螺丝。
法兰口的公差一般为内减外加。
f.绘图完毕时在图纸上标注倒角大小,轨道淬火硬度和深度以及材质基体硬度,如果产品有特殊要求,如高温磷化处理、镀锌、齿淬火等,则要在图纸上标注清楚。
h. 如果是外贸图纸则还要在图纸上标注每个配套件的序号,内贸可省略。
图纸标题栏要填写完整准确,尤其是滚动体和隔离块的数量,不做特殊要求的客户数量±1。
二、车间生产图纸:
生产用图纸绘制得一定要详细、准确,因为图纸关系到产品质量,绘图时应注意以下几点:
1、除了把客户交流图纸上的尺寸标注完整之外,轨道中心高和密封槽的尺寸、轨道粗精车的尺寸及轨道相关参,必须准确无误的在图纸上标注。
图纸大概分布为:右上角为齿轮参数表,上面为未注公差表,右下角为配套件参数表,下面为剖视图和府视图,整体布局应比例得当,空间合理。
2、当内外圈错口高度≥12mm时,并且该圈子又经过回火处理时,在此圈错口尺寸加一个内部公差。
(42CrMo材质和齿淬火圈子)。
如果是短齿(双径节/双模数齿轮)的在图纸上注明齿型。
3、安装孔中心距公差经过判断是精度高的,在图纸上必须标注。
4、轨道距离孔壁的厚度≤8mm、安装孔是螺纹孔、材质硬度高于HB270,一律取消油槽的加工。
(主要针对外贸美国产品)
5、产品要求有特殊处理的,例如齿淬火、高温磷化处理、喷锌等要求,在图纸上必须标注。
6、产品是斜齿的,齿参数除了在主视图中标注,还必须在齿参数表中详细标注。
7、产品包装有特殊要求的,例如中性包装、回转支承上打字等要求,在图纸上必须标注。
8、生产图纸绘制完毕之后必须经过校对、审核,并签字加盖图审章后,方可下到生产车间。
9、高精难产品要求按比例出图;
10、吊装孔位置以基准面为准,自软带或堵塞位置逆时针旋转2个孔,为第一个吊装孔位置,均布;
11、加油孔位置以基准面为准,以软带或堵塞位置为中心均布;
12、挖机齿圈非基准面一般倒大角;
13、小于18mm球径的球式回转支承取消油槽加工;
14、设计小齿轮图纸时,必须把小齿轮和回转支承的安装中心距标注清楚。