三排滚柱式回转支承(13系列)--外齿式

回转支承选型计算：一、单排球式回转支承的选型计算1、计算额定静容量C0 = f ·D·d式中：Co ——额定静容量，kNf ——静容量系数，0.108 kN / mm2D ——滚道中心直径，mmd ——钢球公称直径，mm2、根据组合后的外载荷，计算当量轴向载荷式中：Cp ——当量轴向载荷，kNM ——总倾覆力矩，kN·mFa ——总轴向力，kNFr ——总倾覆力矩作用平面的总径向力，kN 3、计算安全系数fs = Co / Cpfs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C0 = f ·D·d式中：Co ——额定静容量，kNf ——静容量系数，0.172 kN / mm2D ——滚道中心直径，mmd ——上排滚柱直径，mm2、根据组合后的外载荷，计算当量轴向载荷式中：Cp ——当量轴向载荷，kNM ——总倾覆力矩，kN·mFa ——总轴向力，kN3、计算安全系数fs = Co / Cpfs值可按下表选取。

回转支承安全系数fs回转支承产品标准对合理选型的影响《建筑机械》2002年第三期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。

【回转支承选型计算方法】：静态选型：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两点，其中一点在曲线以下即可。

●单排交叉滚柱式Fa’＝(Fa+2.05·Fr)·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，当Fr≤10％Fa时，Fr忽略不计。

当Fr>10％Fa时，必须考虑滚道内压力角的变化，其计算请与我们联系。

Fa’＝Fa·fsM’＝M·fs●三排滚柱式三排滚柱式回转支承选型时，仅对轴向滚道负荷和倾覆力矩的作用进行计算。

Fa’＝Fa·fsM’＝M·fs3、回转支承选型计算单排球式回转支承(1)、计算额定静容量Co = f •D•d式中：Co ——额定静容量，Nf ——静容量系数，110 N / mm2D ——滚道中心直径，mmd ——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Cp = P + 4370 M／D + 3.44 Fr式中：Cp ——当量轴向载荷，NM ——总倾覆力矩，N•mP ——总轴向力，NFr——总径向力，N(3)、计算安全系数fs = Co / Cp式中：fs值可按下表选取。

三排柱式回转支承(1)、计算额定静容量Co = f •D•d式中：Co ——额定静容量，Nf ——静容量系数，147 N / mm2D ——滚道中心直径，mmd ——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Cp = P + 4500 M／D式中：Cp ——当量轴向载荷，NM ——总倾覆力矩，N•mP ——总轴向力，N(3)、计算安全系数fs = Co / Cp式中：fs值可按下表所示选取。

国内外回转支撑生产技术对比一、国内外回转支承生产技术对比【陌贝网资讯】回转支承是近四十年在世界范围内发展起来的新型工业部件，主要应用于起重机、挖掘机，逐渐延伸护展到运输机械、冶金机械、食品加工机械、军事装备等设备。

目前，国外回转支承生产主要集中在德国、法国、美国、英国、日本等国，我国生产的回转支承主要是20世纪80年代初引进的德国技术，但是与国外相比由于技术落后、工艺装备不全，因此产品质量与国际水平还有较大的差距，下面从几个方面进行分析对比：1、设计技术：国外只需将工况、安装尺寸要求、转速等数据输人计算机，CAD程序自动完成产品的结构设计、承载能力计算，同时输出各种图形和曲线，并且使用有限元分析法，对回转支承进行加载模拟仿真分析。

国外公司新产品的品种层出不穷，少说也有十几种之多，而国内只有不到10个大类，因此每年尚有不少特殊要求的回转支承需要从国外进口。

2、工艺技术国外回转支承厂家已普遍使用CNC机床进行加工，它的优点是大大简化了工艺，减少工件装夹频次，避免加工和测量误差,，大大缩短了生产周期，保证了内外圈装配的合套率，同时提高了产品质量合格率。

由于CNC机床的使用，为现场实现无图纸化操作提供了条件，计算机系统联网实现从产品合同到产品设计（CAD）、工艺设计（CAPP）以及CNC机床的现场操作管理，整个运转过程非常高效。

另国外厂家在热处理、滚道加工等工艺上都有很多独到之处。

3、试验技术回转支承的设计灵感来源于长期大量的试验和实践，因此实验设备和手段受到普遍重视。

国内在这方面还缺乏深人的研究和实施，应逐步完善寿命试验、温升试验、螺栓强度试验、轮齿强度试验等装备。

4、质量控制国内生产厂与国际水平还存在很大的差距，国外生产车间几乎没有专职检验人员，但各种检测数据准确可靠，传递非常及时。

许多先进的检测仪器我们还不具备，如无损检测探伤、三坐标测量等，因此国内质量控制水平较低。

二、中国回转支承生产状况与对策目前回转支承行业国内市场的基本竞争格局是：两类企业在竞争中处于优势，一是与国外知名企业合资、合作的企业和外商独资的企业，其产品技术和生产设备较为先进，竞争力较强，主要为外方或外资主机企业配套，在回转支承新配套的行业应用方面占据一定的优势；二是在国内从事生产经营时间较长、拥有一定规模的国内企业，生产能力增加较快，品牌信誉度较高，在竞争中优势比较明显，已开始涉足回转支承行业新应用领域。

回转支承选型原则（万达回转支承研发所，徐州，20100525）（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。

根据我们的经验和计算,有以下结论：相同外形尺寸的回转支承, 单排球式的承载能力高于交叉滚柱式和双排球式。

在倾覆力矩160吨米载荷以下，选用单排球式回转支承其性价比高于三排柱式回转支承，为首选形式。

当倾覆力矩高于160吨米时应该优先考虑选用三排柱式回转支承。

（2）单排球式回转支承系列的选择在国内，目前单排球式回转支承有3个系列的尺寸规格：HS系列，Q系列和01系列。

对于新用户一般不知如何选择那个系列，我们认为每种系列各有优点，分析如下：3个系列的参数比较(以滚道中心直径1250外齿式为例)公司主要回转支承产品的类型和规格回转支承的主要型式是交叉滚柱式，八十年代后开始生产单排球式回转支承，交叉滚柱式回转支承逐渐被取代，为了保持主机的安装尺寸不受影响，设计了外形及安装尺寸与原来交叉滚柱式回转支承完全相同但内部结构改为单排球式的HS系列单排球式回转支承。

其特点是外形尺寸大，例如：HSN1250.40的重量是470Kg, 而相同承载能力的QNA1250.40的重量是388 Kg, 所以HS系列回转支承占用较多的资源，制造成本比相同的承载能力的Q系列和01系列回转支承高10％以上，同国外相同承载能力的回转支承相比差得更远。

因此，从节约成本和资源出发，HS系列应该尽可能不用。

考虑到改变回转支承后会改变主机的相关尺寸，因此这个过程会比较痛苦，但是新的设计不应该再选用HS系列。

②. 01系列单排球式回转支承是1984年原机械部推出的以轴承编号为基准的回转支承系列。

其安装螺栓孔数量多，比较合理，但是滚道参数存在不合理匹配，例如011.45.1400与 011.35.1400回转支承，其外形尺寸和安装尺寸完全相同，其制造成本基本相同，但是011.45.1400使用的是直径45mm钢球，而011.35.1400使用的是直径35mm钢球，后者的承载能力降低了22％。

回转支承轴承回转支承轴承简介：回转支承轴承又叫转盘轴承，有些人也称其为：旋转支承、回旋支承。

英文名字叫: slewing bearing 或slewing ring bearing 又或turntable bearing回转支承是近四十年在世界范围内逐渐兴起的新型机械零部件，它有内外圈、滚动体等构成，目前，我国定型生产的回转支承，主要是80年代初由机械工业部指定天津工程机械研究所组织引进原联邦德国Rothe Erde公司的设计和制造技术。

1984年12月20日发布了中华人民共和国机械工业部标准：JB/2300-84《回转支承型式、基本参数和技术要求》，主要由机械电子工业部天津工程机械研究所、徐州海林回转支承厂负责起草，后来国家又在1991年发布了建筑机械标准：JB36.1-36.3-91，在1999年和2011年先后发布新的机械行业标准JB/2300-1999及JB/2300-2011。

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、径向负荷和倾覆力矩。

回转支承轴承一般带有安装孔、内齿轮或外齿轮、润滑油孔和密封装置，因而能使主机设计结构紧凑，引导简便，维护容易。

回转支承轴承有无齿式，外齿式和内齿式的四点接触球轴承、双排角接触式球轴承交叉圆柱滚子轴承、交叉圆锥滚子轴承和三排圆柱滚子复合轴承四个系列，其中四点接触球轴承具有较高的静负荷能力，交叉圆柱滚子具有较高的动负荷能力，交叉圆锥滚子轴承的预过盈能使轴承具有较大的支撑刚性和回转精度，三排圆柱滚子组合轴承由于承载能力的提高引向轴承高度，各种力量分别由不同滚道承受，所以同样受力情况下，其轴承直径可大大缩小，因而有使主机更加紧凑的特点是一种高承载能力的回转支承轴承。

回转支承轴承广泛用于起重机械、采掘机械、建筑机械、港口机械、船舶机具以及高精度的雷达机械和导弹发射架等设备的大型回转装置上。

同时也可以根据用户的具体要求设计、开发、生产各种特殊结构回转支承轴承。

起重机回转支承基础知识介绍回转支承的定义是什么？回转支承又称转盘轴承，是各种机械两部分之间需要相对回转又同时承受轴向力、径向力和倾覆力矩的机械传力基础元件。

回转支承的基本功能是进行传力和传动，实现机械设备两部分之间的相对回转。

起重机通常为工作装置（转台）和底盘可相对回转的上下结构，其连接机构自然离不开回转支承。

回转支承的型式和主要性能特点有哪些？（1）交叉滚柱式回转支承：上世纪八、九十年代中小规格回转支承的主要型式，因其结构型式的固有缺陷，实际承载能力远达不到理论值，已完全被单排球式回转支承替代；（2）单排球式回转支承：以一排钢球作为滚动体，钢球与滚道四点接触，能同时承受轴向力、径向力和倾翻力矩，它是直径小于2000mm的中小规格回转支承的首选产品；（3）双排异径球式回转支承：其上排球的接触角达90度，三片式结构，截面尺寸较单排球大很多，在保持承载能力不变的情况下，完全可以与单排球式、双排八点接触球式回转支承通用；（4）三排柱式回转支承：适用于较大载荷，是直径大于2000mm的回转支承中性价比最高的；（5）双排八点接触球式回转支承：相当于两个单排球式的组合，它是要求重载、径向结构尺寸受到限制的主机首选产品；（6）球柱联合式回转支承：适用于承受轴向负荷大、倾覆力矩和径向负荷较小的工作场合。

起重机回转支承安装时需要注意哪些事项？（1）齿圈回火带（外部标记“S”处）及设有钢球装卸孔堵塞处应置于非负荷区、非经常负荷区或轻负荷区；（2）安装平台必须清洁、平整，不得有铁屑、毛边或其他杂物，其平面度应符合规定；（3）安装支架必须有足够的刚度，以防止回转支承安装因支架刚度不够产生变形，导致回转支承不能正常工作。

在额定负荷作用下，其支架平面应符合相关标准的规定；（4）齿轮安装注意内容：保证大小齿轮中心轴线的平行。

小齿轮必须从回转支承大齿轮的齿跳最高点标记处（绿漆标记处）开始装配，并且在该处齿轮与小齿轮间的齿侧间隙应不小于规定值；（5）遵守回转支承用螺栓的选择及安装要求。

XCT80汽车起重机产品简介徐州工程机械集团有限公司二○一二年七月XCT80汽车起重机简介XCT80是徐工第四代K系列汽车起重机，以K系列十多年来成熟的产品技术为依托，充分借鉴汽车起重机和全地面起重机最先进的产品技术，融入发动机、车桥、材料等相关行业最近科技成果，解决原有产品市场集中反馈，充分调研该吨位产品用户需求，为用户量身打造的一款精品机型。

XCT80采用4桥汽车起重机底盘，五节U形主起重臂，2节桁架式副起重臂。

内藏式双独立卷扬，外啮合式回转机构。

组合式平衡重。

开式系统、主泵采用变量泵，同时辅以定量泵，起升采用变量马达、回转采用定量马达满足不同需要。

负载敏感系统，提高工作效率。

计算机集成控制技术，支持多工况检测功能，使用更安全。

全模具成型覆盖件，机棚造型采用层次曲面，操纵室配置整体式大曲面操纵台，彰显大气本色。

产品作业范围广、起重性能强大，使用更加方便、安全和可靠。

(1)整机多样化配置，为用户提供更多选择为客户提供了多种配置方案，根据不同需求可以选装是否携带副臂、是否携带副卷、携带多少吨平衡重，是否需要携带更多的活动平衡重短距离转场，是否托运附加平衡重。

这些都可根据用户实际需求选配，为用户提供精益求精的服务。

同时可选重汽、潍柴发动机配置。

(2)先进的起重臂系统采用5节伸缩臂，优化的U形截面，高强度钢板，吊臂的起重性能在国内同行业中始终处于领先地位。

嵌入式臂头，减少了吊重时的扭转、旁弯、以及滑块与吊臂点接触或线接触等现象；插入式滑块增加了起重臂的有效搭接长度，能有效避免局部失稳现象发生。

(3)自主研发的全负载敏感技术，操纵平顺，微动性好负载敏感滤波技术的成熟运用，可以使系统不受负载压力变化和油泵流量变化的影响，实现用户调速的要求，提供系统可控性，还可以降低液压系统能耗，降低系统发热，延长液压系统寿命。

(4)新型液压马达压力切断延时技术，保证二次起升不下滑压力切断延时功能保证临界点不抖动；起升马达内部压力切断延时技术应用，延长了原件使用寿命；主副卷平衡阀采用国际一流进口配置，闭锁性能优越，杜绝下滑。

回转支承型号解读一、回转支承的定义和作用回转支承是一种大型轴承，通常用于旋转平台和机械设备。

回转支承主要由内轨道、外轨道、滚珠或滚柱等组成，具有承受大载荷、扭矩和径向、轴向载荷的能力。

在机械设备中起到转动和支撑作用，通常应用于工程机械、船舶、起重设备等各种领域。

二、常见的回转支承型号及其特点1. 011系列回转支承011系列回转支承是常用的轻型回转支承型号之一，主要用于旋转机构，具有小差动、小空隙、高刚度等特点。

011系列回转支承采用四点接触球式结构，承载能力较大，适用于旋转速度较高的场合。

2. 110系列回转支承110系列回转支承是一种中型回转支承型号，采用双列滚柱式结构，内部装有齿轮并具有较大的扭矩传递能力。

110系列回转支承可承受较大的径向、轴向载荷和扭矩，广泛应用于起重机械、工程机械等领域。

3. 130系列回转支承130系列回转支承是重型回转支承型号之一，采用三列滚柱式结构，具有承载能力大、刚度高等特点。

130系列回转支承适用于大型机械设备的旋转，如桥梁起重机、堆料机、双臂钻机等。

4. 178系列回转支承178系列回转支承是一种超大型回转支承型号，通常用于海工设备、压缩机等大型设备。

178系列回转支承采用双列球式结构，承载能力极大，同时具有较好的旋转平稳性和耐磨性。

三、回转支承选择的注意事项在选择回转支承时，需要根据具体的应用领域、载荷、速度、精度要求等多方面因素进行评估。

同时需要了解不同回转支承型号的特点和优缺点，结合实际情况进行选择。

在使用过程中，需要注意回转支承的安装和维护，保持回转支承的正常运行和寿命。

【结尾】回转支承是机械设备中常用的重要部件，不同类型的回转支承在应用领域和性能要求不同，选择适合的回转支承型号对于提高设备的精度、可靠性和运行效率具有重要意义。

三排滚子转盘轴承承载能力分析和寿命计算摘要多排滚柱式回转支撑，能够承受较大的倾覆力矩，是回转支承中承载能力最大的一种。

多排滚柱式回转支承特别适用于承受大载荷、大冲击工况条件下运行的重型机械，而三排滚柱式回转支承是其中最具典型的结构形式，因此对三排滚子转盘轴承的研究具有一定的现实意义和社会效益。

以Hertz接触理论为基础，结合三排滚子转盘轴承的特殊结构，推导出计算三排滚子转盘轴承接触强度校核的有关理论公式，并绘制了静、动承载能力曲线。

然后，用Lundberg-Palmgren寿命理论，推导计算三排滚子转盘轴承的疲劳寿命。

通过以上的分析计算可为轴承的选型和设计提供理论基础。

通过以上分析推导的公式，建立数值求解模型，用Matlab编程语言进行计算求解，解出三排滚子转盘轴承的最大承受载荷和寿命，进而绘制承载能力曲线。

之后，再用ANSYS有限元，建立简单的模型进行形变和应力的分析。

关键词：三排滚子转盘轴承，承载能力，疲劳寿命，经典数值分析，ANSYS有限元分析。

CARRYING CAPACITY ANALYSIS AND LIFETIME CALCULATIONS OF THREE-ROWROLLER SLEWING BEARINGSABSTRACTIn slewing bearings, the multi-row roller slewing bearings has the most load carrying capacity, which can withstand large overturning moment. The multi-row roller slewing bearings is especially suitable for heavy machinery which withstand large loads or impact of working conditions under running. However, three-row roller slewing bearings is one of the most typical form in the structure of multi-row roller slewing bearings. So, it has a certain practical significanc e and social benefits for studing three-row roller slewing bearings.It can deduce to the theoretical formula that used to calculating contact strength check of the three-row roller slewing bearings and can draw static and dynamic carrying capacity curves,based on the Hertz contact theory and combined with the special structure of the three-row roller slewing bearings. Then, using the lifetime expectancy theory of Lundberg-Palmgren to derived and calculate the fatigue lifetime of the three-row roller slewing bearings. It can provide a theoretical basis for bearing type selection and design by the above anal ysis and calculations.Through the formula which anal ysis and derive above,we can build the numerical solution model. Computing f or Matlab programming language, solve three-row roller slewing bearings maximum load carrying and lifetime, and then draw the carrying capacity curve. After then, build a simple model by the ANSYS finite element to deformation and stress analysis.KEY WORDS:three-row roller slewing bearings, carrying capacity, fatigue lifetime, Classical numerical analysis, ANSYS finite element analysis.目录前言 (1)第1章绪论 (2)§1.1研究对象 (2)§1.1.1研究对象及特点 (2)§1.1.2国内外对比 (3)§1.2研究的意义 (3)第2章静承载能力分析 (4)§2.1负荷和变形 (4)§2.1.1负荷与弹性变形 (4)§2.2 接触应力和变形计算 (5)§2.2.1赫兹弹性理论的基本假设 (5)§2.2.2计算公式 (5)§2.3平衡方程 (6)§2.3.1静态平衡方程的建立 (6)§2.3.2力平衡方程 (6)§2.3.3力矩平衡方程 (8)§2.4承载曲线的绘制 (8)§2.4.1分析计算过程 (8)§2.4.2静承载曲线的绘制 (11)第3章额定寿命和动态承载能力的计算 (13)§3.1理论公式的推导 (13)§3.1.1额定滚动体负荷计算 (13)§3.1.2当量滚动体负荷计算 (13)§3.1.3单个套圈额定寿命计算 (13)§3.2多排滚子的合成寿命计算 (15)§3.3动承载能力曲线的绘制 (15)§3.4动静承载能力合成曲线 (17)第4章承载能力的有限元分析 (18)§4.1有限元模型的确定 (18)§4.2 承载能力的有限元求解 (18)§4.2.1 求解步骤 (18)§4.2.2 网格划分过程 (19)§4.2.3 求解和分析 (20)§4.3 求解之后的结论 (21)结论 (22)参考文献 (23)致谢 (25)附录 (26)§1.1求转盘轴承滚子参数的主函数 (26)§1.2求转盘轴承参数的子函数 (30)§1.3求转盘轴承寿命的主函数 (33)§1.4求转盘轴承寿命的子函数 (35)前言由于现在对转盘轴承的研究只限制在四点接触转盘轴承上，对三排滚子转盘轴承的研究很少，多排滚柱式回转支承与球式回转支承相比特别适用于承受大载荷、大冲击工况条件下运行的重型机械，而三排滚柱式回转支承是其中最具典型的结构形式，因此对三排滚子转盘轴承的研究具有一定的现实意义和社会效益。

58 建筑机械挖掘机回转支承载荷分析及选型侯文峰，赵光，张洋，闫春艳（徐州徐工挖掘机械有限公司，江苏徐州 221004）［摘要］回转支承作为液压挖掘机重要的组成部分，主要起回转、连接及承载作用，其至少承载了整个液压挖掘机总重的60%。

另外，挖掘机回转工作比重也占到整个液压挖掘机工作循环的50%-70%，因此，回转支承选型不仅对液压挖掘机整机性能影响甚大，而且还关乎整机安全，合理地对回转支承进行载荷分析和选型至关重要，本文以某国产大型挖掘机回转支承为例，详细地分析了其在6种典型工况下，受到的载荷情况，并指出了载荷分析中需要注意的问题，最后，对回转支承进行了选型校核计算。

本文为挖掘机回转支承载荷分析和选型计算，提供了理论指导和依据，对于挖掘机行业工程技术人员，具有一定参考实用价值。

［关键词］挖掘机；回转支承；载荷分析；挖掘反力；典型工况；选型计算［中图分类号］TU64 ［文献标识码］B ［文章编号］1001-554X（2020）01-0058-08Load analysis and selection of excavator slewing bearingHOU Wen-feng，ZHAO Guang，ZHANG Yang，YAN Chun-yan液压挖掘机是目前工程机械行业应用较为广泛的设备，其工况恶劣，复杂多变。

回转支承作为液压挖掘机重要的组成部分，主要起回转、连接及承载作用，其至少承载了整个液压挖掘机总重的60%，另外，挖掘机回转工作比重也占到整个液压挖掘机工作循环的50%～70%，还消耗了挖掘机25%～40%的能量。

因此，回转支承选型不仅对液压挖掘机整机性能影响甚大，而且还关乎整机安全，合理地对回转支承进行载荷分析对回转支承选型至关重要。

本文以某国产大型挖掘机回转支承为例，分析了其在6种典型工况下，受到的载荷情况，并指出了载荷分析中需要注意的问题，最后，对回转支承进行了选型校核计算。

回转支承虽然种类较多，但基本结构构成几乎一样，主要有内齿或外齿的内、外座圈、滚动体、隔离体、调整垫片以及自带的密封、润滑装置和连接安装孔等构成。

回转支承在轨道交通车辆转向架中的选型计算姜永辉【摘要】介绍了回转支承在轨道交通车辆转向架中的作用与特点，详细分析了回转支承在车辆运营中的受力情况，总结了回转支承摩擦阻力矩的计算公式，为回转支承在轨道交通车辆中选型计算提供理论依据。

【期刊名称】《技术与市场》【年(卷),期】2013(000)005【总页数】3页(P91-93)【关键词】回转支承;转向架;摩擦阻力矩;选型计算【作者】姜永辉【作者单位】南车株洲电力机车有限公司，湖南株洲 412001【正文语种】中文0 引言回转支承又称转盘轴承或大型轴承,主要用作连接两部分需作相对回转运动,同时又能承受径向载荷、轴向载荷和倾覆力矩的重要传力部件[1]。

在船舶设备、工程机械、冶金设备、医疗设备、风力发电、坦克、雷达等行业得到了广泛应用。

回转支承在轨道交通车辆转向架中主要用于连接车辆车体,同时实现车体与转向架的相对回转运动,达到车辆转弯更灵活、曲线通过能力更强的目的,可以更好地提高车辆对城市轨道交通曲线多、半径小等特点的适用性。

通过改变回转支承的结构或安装结构,还可以使其在铰接转向架或低地板转向架中得到应用。

1 回转支承选型计算常用回转支承结构形式有4 种:单排球式、交叉滚柱式、双排球式、三排柱式,根据不同场合的应用还可对回转支承增加内外齿[2]。

回转支承与普通轴承相比在承载方式上有很大的差异。

普通轴承主要承受径向力和轴向力,而回转支承则主要承受轴向力和倾覆力矩。

目前关于回转支承选型的计算方法通常要先确定轴向力、径向力和倾覆力矩3 个关键参数。

常见的工程机械、医疗设备、风力发电等设备用回转支承一般只承受轴向载荷和倾覆力矩,或者承受径向载荷和倾覆力矩,然而在轨道交通车辆转向架中,回转支承通常需安装在摇枕上,如图1 所示,其在承受轴向(垂向)载荷Fz、倾覆力矩M 同时还要承受径向载荷Fr(包括纵向载荷Fx和横向载荷Fy),因此其受力状况相对较为复杂。

图2 为回转支承载荷坐标系,其中X 方向为车辆运行方向(纵向),Y 方向为横向,Z 方向为垂向。

一种三排滚柱式回转支承的关键结构参数设计方法一、引言随着科技的不断进步，回转支承作为一种重要的旋转支撑部件，在工程机械、航空航天、交通运输等诸多领域得到了广泛应用。

三排滚柱式回转支承作为一种高性能的回转支承，其结构设计及参数优化对于提高其性能和寿命具有重要意义。

本文旨在提出一种三排滚柱式回转支承的关键结构参数设计方法，以提高其承载能力和旋转稳定性。

二、设计方法1.滚柱排列与分布：根据支承需求，合理设计滚柱的排列与分布，确保各排滚柱在承受载荷时能够均匀分布，避免局部过载。

2.滚柱直径与数量：根据支承物的重量、转速及所需承受的载荷，选择合适的滚柱直径，并确定合理的滚柱数量，以满足支承需求。

3.球座结构设计：设计合理的球座结构，确保滚柱在球窝中能够灵活转动，同时保证支承物的稳定性。

4.密封设计：考虑工作环境及密封要求，进行密封设计，防止灰尘、水分等杂质进入支承部件，影响其性能。

5.疲劳寿命测试：通过疲劳寿命测试，验证结构设计及参数选择的合理性，为进一步优化提供依据。

三、实例分析以某工程机械中使用的三排滚柱式回转支承为例，通过应用上述设计方法，对其关键结构参数进行了优化。

优化前，该回转支承在运行过程中出现了一定程度的振动和噪声。

优化后，通过调整滚柱直径、数量及排列方式，以及球座结构与密封设计，最终使支承运行稳定，振动和噪声明显降低。

四、结论本文提出了一种三排滚柱式回转支承的关键结构参数设计方法，通过对滚柱排列与分布、直径与数量、球座结构、密封设计及疲劳寿命测试等方面的综合考虑，实现了对回转支承性能和寿命的提升。

通过实例分析，证明了该设计方法的有效性和实用性。

然而，实际应用中还需考虑诸多因素，如制造工艺、材料性能等，因此需进一步完善设计方法，以适应不同应用场景的需求。

五、展望未来，随着回转支承应用领域的不断拓展，对其性能和寿命的要求也将不断提高。

我们将继续关注回转支承技术的发展趋势，深入研究其关键结构参数的设计方法，以期为回转支承的优化设计和制造提供更多有益的参考。

回转支承选型计算：一、单排球式回转支承的选型计算1、计算额定静容量C0 = f ·D·d式中：Co ——额定静容量，kNf ——静容量系数，0.108 kN / mm2D ——滚道中心直径，mmd ——钢球公称直径，mm2、根据组合后的外载荷，计算当量轴向载荷式中：Cp ——当量轴向载荷，kNM ——总倾覆力矩，kN·mFa ——总轴向力，kNFr ——总倾覆力矩作用平面的总径向力，kN 3、计算安全系数fs = Co / Cpfs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C0 = f ·D·d式中：Co ——额定静容量，kNf ——静容量系数，0.172 kN / mm2D ——滚道中心直径，mmd ——上排滚柱直径，mm2、根据组合后的外载荷，计算当量轴向载荷式中：Cp ——当量轴向载荷，kNM ——总倾覆力矩，kN·mFa ——总轴向力，kN3、计算安全系数fs = Co / Cpfs值可按下表选取。

回转支承安全系数fs回转支承产品标准对合理选型的影响《建筑机械》2002年第三期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。

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。

回转支承产品图样的编号方法ΧΧΧΧΧΧΧΧΧΧΧΧΧΧΧΧ①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩⑾代号①部分表示产品的类别：“0”滚动体为球类的回转支承“1”滚动体为圆柱滚子的回转支承“2”滚动体为球柱联合回转支承“3”滚动体为圆锥滚子类回转支承代号②部分表示滚道结构形式：0---分段式1---单排滚道式2---双排滚道式3---三排滚道式4---四排滚道式5---钢丝滚道式6---镶嵌滚道式7---双列滚道式代号③部分表示传动形式：0---无齿式1---渐开线直齿圆柱齿轮外啮小模数2---渐开线直齿圆柱齿轮外啮大模数3---渐开线直齿圆柱齿轮内啮小模数4---渐开线直齿圆柱齿轮内啮大模数5---渐开线斜齿圆柱齿轮外啮合6---渐开线斜齿圆柱齿轮内啮合7---锥齿轮斜齿圆柱齿轮内啮合8---蜗轮斜齿圆柱齿轮内啮合9---链轮斜齿圆柱齿轮内啮合代号④部分表示滚动体(钢球\圆柱滚子\圆锥滚子)的公称直径注:以不大于99的阿拉伯数字表示,其数值为滚动体的公称直径对具有两排及两排以上滚道的回转支承,其值为最大滚道滚动体组的滚动体中心圆直径, 单位为mm。

代号⑤部分表示滚道中心直径注：以不大于9999的阿拉伯数字表示，其值为滚道中心圆直径，单位为mm，对具有两排及两排以上滚道的回转支承，其值为最大滚道的中心圆直径，滚道中心圆直径的公称尺寸要四舍五入,圆整为整数表示代号⑥部分表示产品的外形结构：0---标准型无止口1---标准型有止口2---特殊型代号⑦部分表示安装螺栓孔形式：0---内、外圈安装孔均为光孔1---内、外圈安装孔均为螺纹孔2---内圈安装孔为螺纹孔，外圈安装孔为光孔3---内圈安装孔为光孔，外圈安装孔为螺纹孔代号⑧部分表示密封形式：0---无密封1---单胶圈密封2---双胶圈密封3---迷宫式密封4---特殊设计的密封代号⑨部分表示齿轮淬火种类：0---不淬火1---齿面淬火2---齿面齿根淬火3---全齿淬火代号⑩部分表示成品精度等级：0---远景发展精度级1---特别精度级：主要用于精密机床及测量仪器2---精密级：主要用于一般机床精密及军工产品、仪表3---较高精度级：主要用于火炮、雷达、发射架4---标准精度级：主要用于起重、运输、工程和矿山机械5---普通精度级：主要用于车辆和无精度要求的机械代号⑾部分表示圈套材料及其热处理状态（T：调质，Z:正火）03---42CrMoT 10---45MnT04---42CrMoZ 11---45MnT05---5CrMnMoT 12---50MnZ06---5CrMnMoZ 13---轻合金07---42SiMnT 14---GCr1508---42SiMnZ 15---S48C09---45MnT。