回转支承基本知识

1、回转支承基本知识回转支承基本知识一、概述一、概述回转支承013.35.1250由两个套圈组成，结构紧凑，重量轻，钢球与桃形滚道四点接触，能同时承受轴向力、径向力和倾覆力矩，广泛应用于各种工程机械及旋转工作台。二、技术要求二、技术要求（一）回转支承（一）回转支承013.35.1250材料及技术参数材料及技术参数1、材料 1）套圈采用42CrMo-GB/T3077，也可采用具有良好的正火、调质和感应淬火性能的其它材料； 2）滚动体采用GCCr15制造，符合GB/T18254-2002的规定。2、硬度1）基体硬度调质处理的套圈硬度为250HB290HB。 2）滚道表面硬度及层深滚道表面中频感应淬火后

2、套圈滚道表面硬度为55HRC62HRC；轴承滚道淬火后的有效硬化层深度DS3.5mm（硬度48HRC的滚道表层深度）3）齿轮表面硬度齿面、齿根感应淬火硬度为50HRC60HRC；齿面有效硬化层深度DS取2.23.5mm、齿根有效硬化层深度DS取1.53.5mm，有效硬化层深度DS（硬度40HRC表层深度）。 （二）回转支承（二）回转支承013.35.1250滚动体、滚道、螺栓及齿滚动体、滚道、螺栓及齿轮的设计计算和校核轮的设计计算和校核1、钢球直径 在滚道截面尺寸允许的情况下，适当增大钢球直径，可以在一定程度上提高回转支承的承载能力。回转支承回转支承013.35.1250的钢球直径的钢球直径D

3、W取取35mm。2、滚道根据ISO76:2006和ISO281:2007计算回转支承的额定静载荷和额定动载荷；分别计算回转支承静态工况下和动态工况下的当量Fa和当量M，分别利用回转支承静态承载曲线和动态承载曲线对轴承进行静态安全系数和疲劳寿命选型校核，要求在其最大极限载荷情况下的最小静态安全系数和最小动态安全系数都大于等于1，回转支承013.35.1250的静态承载曲线和动态承载曲线如下图所示，表示回转支承保持静止状态时所能承受的最大负荷。3、螺栓首先将螺栓的计算载荷转化为当量载荷，然后利用螺栓极限负荷曲线（它是在螺栓夹持长度为螺栓公称直径的5倍，预紧力为螺栓材料屈服极限的70%时确定的）来对

4、螺栓在最大极限载荷情况下进行初步校核；再根据VDI2230对在承受静态或交变工作载荷下的螺栓连接进行校核，预防因连接失效可能引起严重损失。4、齿轮根据ISO6336-1:2006，ISO6336-2:2006和ISO6336-3:2006对齿轮在极限载荷和疲劳载荷下的接触强度和弯曲强度分别进行计算和验证；当小齿轮最大输出扭矩10700NM，大齿轮的接触强度的计算安全系数SH为1.14，弯曲强度的计算安全系数SF为1.48，满足要求。（三）影响回转支承（三）影响回转支承013.35.1250承载能力的四个主要参数承载能力的四个主要参数 回转支承失效形式有两种，一是滚道损坏，而是断齿，而滚道损坏占

5、的比例达98%以上，因而滚道质量的好坏是影响回转支承寿命的关键因素。其中滚道硬度、淬硬层深度、滚道曲率半径和接触角是影响滚道质量的最重要的四个因素。1、滚道硬度回转支承滚道淬火硬度对其额定静载荷影响较大，如以55HRC时额定静载荷为1，则轴承额定静载荷与滚道硬度的对应关系如下表。 回转支承回转支承013.35.1250滚道表面硬度为滚道表面硬度为55HRC 62HRC。滚道硬度HRC6059585756555350额定静载荷1.531.391.291.161.0510.820.582、滚道淬硬层深度 必要的淬硬层深度是回转支承滚道不产生剥落的保证。当回转支承承受外负荷时，钢球与滚道由点接触变为

6、面接触，接触面是一个椭圆面。滚道除受压应力外，还受到剪切应力，而最大剪切应力发生在距表面下0.47a（接触椭圆的长半轴）深处，这也是标准中根据钢球直径大小而不是回转支承直径大小来规定淬硬层深度的原因，标准中给出了最小保证值。其中轴承额定静载荷C与淬硬层深度H0.908成正比，若将要求为4mm的淬硬层深度只淬到2.5mm，那么轴承额定静载荷C将由1降为0.65，回转支承由于疲劳剥落而失效的概率将极大地提高。回转支承回转支承013.35.1250滚道淬火后的有效硬化层深度滚道淬火后的有效硬化层深度DS3.5mm。3、滚道曲率半径滚道曲率半径是指滚道在垂直剖面内的曲率半径，它与钢球半径的比值t的大小

7、也显著影响着回转支承的额定静载荷和疲劳寿命，设t=1.04时的额定静载荷和疲劳寿命均为1，则回转支承的额定静载荷和疲劳寿命与t的对应关系如下表。曲率比t1.041.061.081.10额定静载荷10.820.720.65疲劳寿命10.590.430.33从上表可以看出，半径比越大额定静载荷越低，使用寿命越短。回转支承回转支承013.35.1250半径比半径比t=1.04。4、滚道接触角 接触角是指钢球在滚道上的接触点和钢球球心的连线与回转支承径向剖面（水平面）之间的夹角。回转支承的额定静载荷C与SIN呈线性正比，原始接触角一般取45。当回转支承有间隙时，实际接触角大于原始接触角，间隙越大，实际

8、接触角越大。在标准规定的间隙范围内，一般将增加210，即实际接触角将达到4755，这是一个对承载能力有利的变化。但如果原始接触角和间隙较大，实际接触角将超过60，随着滚道的磨损，间隙将进一步增大，实际接触角也将增大，这时可能出现接触椭圆面超出滚道边缘，滚道实际受力将高于理论计算应力，而造成滚道边缘压溃，回转支承失效。回转支承回转支承013.40.1250原始接触角取原始接触角取45。（四）针对挖掘机摆动较大的改进措施（四）针对挖掘机摆动较大的改进措施 1）适当减小轴承游隙，特别是轴向游隙。 2）控制轴承滚道形状，特别是椭圆度。 3）严格控制轴承滚道表面硬度、淬硬层深，防止出现表面硬度过低、层深

9、过浅。4）适当提高轴承基体材料的调质硬度。 5）其它因素。使用一段时间后，由于轴承滚道产生一定的的塑性变形和游隙的增大，挖掘机出现摆动相对较大是正常的；但综合控制以上所有的可能因素，可以在一定程度上缓解使用后期摆动较大的问题。三、安装三、安装1、避免任何溶剂接触到密封圈或进入到滚道内，不要在密封带上涂漆。2、与支承连接的支座接触表面必须清理干净。不允许有焊瘤，毛刺，油漆和其他的附着物。接触表面应无润滑油且必须保持干燥。3、安装时，淬火软带应位于主要负载区域之外。4、预紧螺栓应采用星形安装，在180方向对称地连续进行，最后通过一遍，保证圆周上的螺栓有相同的预紧力。严禁使用弹簧垫圈。5、齿轮啮合间

10、隙、齿轮啮合间隙 对有齿的回转支承，根据齿轮节圆径向跳动最高点（三个涂有绿色漆标记齿）调节齿侧间隙。齿侧间隙的最小值一般为0.030.04模数。在最终紧固支承之后，对整个圆周上的小齿轮的齿轮啮合间隙要进行重新检查。6、润滑、润滑1）交货时，回转支承滚道涂有少量的2号极压锂基脂，启用时用户应根据不同的工作条件，重新充满新的润滑脂，且应边填装边运转以使油脂均匀分布。2）齿的第一次润滑必须在安装之后立即进行。齿面必须有足够的润滑油薄膜。3）回转支承滚道应定期加注润滑脂。一般球类支承每运转100小时应补充润滑脂，滚柱类支承每运转50小时应补充润滑脂。对在高温或粉尘较多等特殊工作环境下的支承，应适当缩短补脂周期。设备长时间停止运转的前后，也必须对其加足润滑脂。每次润滑必须将滚道内注满润滑脂，直至从密封处渗出为止。7、检