滾動(dòng)軸承式回轉(zhuǎn)支承承載能力計(jì)算中需注意的問題遲永濱(華南理工大學(xué),廣東廣州510640)滾動(dòng)軸承式回轉(zhuǎn)支承廣泛應(yīng)用于挖掘機(jī)、起重左邊的滾球同時(shí)受GP、M、的作用,但GP與M機(jī)等機(jī)械中,是關(guān)鍵承載零部件,因此其承載能力計(jì)在左邊滾球上的作用力是相反的(當(dāng)均為正時(shí))因算準(zhǔn)確性是十分重要的,決定了其設(shè)計(jì)選型。但是此按照左邊的滾球計(jì)算的當(dāng)量靜負(fù)荷應(yīng)為目前使用的計(jì)算公式在具體推導(dǎo)上欠全面,沒有考慮各種應(yīng)用條件,實(shí)用中容易引起錯(cuò)誤。
~,應(yīng)用*多的四點(diǎn)接觸式單排滾球式回轉(zhuǎn)支承()的當(dāng)量靜負(fù)荷計(jì)算公式為向力(例如挖掘機(jī)作業(yè)時(shí)產(chǎn)生的水平方面的力為滾道中心直徑。
單排滾球式回轉(zhuǎn)支承具體公式推導(dǎo)參見。本計(jì)算公式是采用力學(xué)上的疊加原理,將Gp、M、Hp對(duì)滾動(dòng)體產(chǎn)生的負(fù)荷進(jìn)行疊加。需要注意的是應(yīng)該根據(jù)載荷的方向以及回轉(zhuǎn)支承的具體連接結(jié)構(gòu)型式進(jìn)行具體分析。
例如用于挖掘機(jī)上的回轉(zhuǎn)支承,當(dāng)內(nèi)座圈為固定的支承體與挖掘機(jī)底架連接,外座圈與上部轉(zhuǎn)臺(tái)連接,外座圈受到Gp、M、Hp的作用。進(jìn)行具體分析,分為兩種情況:M的作用,而不受Hp的作用,因此按照右邊的滾球計(jì)算當(dāng)量靜負(fù)荷為作用,因此按照右邊的滾球計(jì)算當(dāng)量靜負(fù)荷為左邊的滾球不受Hp的作用,同時(shí)Gp與M在滾球上的力是相反的,當(dāng)量靜負(fù)荷為回轉(zhuǎn)支承的*大當(dāng)量靜負(fù)荷為對(duì)兩邊滾球分別按式(2)和式(3)(當(dāng)盡>0時(shí)),或式(4)和式(5)(當(dāng)Hp<0時(shí))計(jì)算后取其*大值。
若將外座圈與底架連接作為固定支承,內(nèi)座圈與上部轉(zhuǎn)臺(tái)連接,內(nèi)座圈受到Gp、M、Hp的作用,進(jìn)行具體分析,分為兩種情況:用,因此按右邊的滾球計(jì)算當(dāng)量靜負(fù)荷為左邊的滾球不受Hp的作用,同時(shí)Gp與M在滾球上的力是相反的,當(dāng)量靜負(fù)荷為作用,而不受Hp的作用,因此按照右邊的滾球計(jì)算當(dāng)量靜負(fù)荷為左邊的滾球同時(shí)受Gp、M、Hp的作用,但Gp與M在滾球上的作用力相反,當(dāng)量靜負(fù)荷為(下轉(zhuǎn)第28頁)*:2000―11一24作考筒介:遲永濱(1陪9一)碩±,教授,研究方向?yàn)闄C(jī)械現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法及應(yīng)用。
2.3滑移區(qū)域表面粗糙度對(duì)微動(dòng)的影響=300N,運(yùn)動(dòng)頻率/=1Hz循環(huán)次數(shù)N為104,位移幅值分別為D=±5/m,不同表面粗糙度對(duì)摩擦系數(shù)影響的曲線圖。
在滑移接觸狀態(tài),表面粗糙度不同時(shí)對(duì)摩擦系數(shù)有一定程度的影響,表面粗糙度較大時(shí),摩擦系數(shù)值略高一些。
磨粒極硬,在軟的表面將劃傷表面,產(chǎn)生劃痕;而在硬的表面,則因多次循環(huán)的作用使表面產(chǎn)生疲勞磨損。
是工況下磨痕廓形曲線。圖中發(fā)現(xiàn)位移幅值為D=*20m時(shí),與工況比較表面磨損較大,有一個(gè)深坑,即微動(dòng)幅值對(duì)接觸表面磨損影響較大。隨著表面粗糙度的增加,磨痕深度和寬度基本保持不變。
滑移區(qū)域微動(dòng)主要為3個(gè)階段,即初始階段、過渡階段和穩(wěn)定階段。過渡階段損傷機(jī)理極為復(fù)雜,在過渡階段前期,隨著原有的氧化膜擠碎、磨破,金屬表面直接接觸面積增多,形成了廣泛的冷焊點(diǎn),粘著摩擦力迅速上升,隨著微動(dòng)循環(huán)作用次數(shù)增力加冷焊點(diǎn)疲勞破壞,形成磨屑,接觸表面變粗糙,新的表面不斷形成粘著、破裂,之后隨著松散的磨屑逐漸增加,一定程度上妨礙了金屬表面的直接接觸,冷焊點(diǎn)減小,粘著摩擦力開始下降,表面之間磨粒磨損作用增強(qiáng),微動(dòng)處于過渡階段后期,當(dāng)表面之間完全被磨粒墊分離開時(shí),此時(shí)表面摩擦力趨于穩(wěn)定,微動(dòng)過程逐步進(jìn)入穩(wěn)定階段。在穩(wěn)定階段磨粒磨損和疲勞磨損是共同作用的,即由于二金屬表面之間被大量的磨屑隔離,金屬表面不再直接接觸,粘著磨損作用消失。而大量的磨粒在微動(dòng)過程中,因氧化而細(xì)化,形成一些小的滾珠,在二金屬表面上來回滾動(dòng),氧化的上述分析表明表面粗糙度是影響微動(dòng)摩擦特性的一個(gè)較為重要的參數(shù),但它對(duì)微動(dòng)摩擦特性的影響視情況不同而不同:在部分滑移區(qū)域表面粗糙度的變化對(duì)摩擦力會(huì)造成較大的變化,表面粗糙度高時(shí)摩擦系數(shù)明顯增加;在滑移區(qū)域表面粗糙度的變化對(duì)摩擦力的影響相對(duì)較小。在微動(dòng)狀態(tài)下表面粗糙度對(duì)表面磨損影響不大。