联结推力轴承的螺栓及受力分析和计算

1、联结推力轴承的螺栓及受力分析和计算联结推力轴承的两圈螺栓及旋转台的地脚螺栓，都是均布在高度不同的冶金备件同心圆上。旋转台工作时，施加于旋转台的负荷，使推力轴承同时受到压力和倾翻力矩的作用。旋转台旋转时，由倾翻力矩所产生的拉力，对每个冶金备件螺栓来说是周期性变化的，如图4-2-20所示。图是负荷状态，其中G代表钢包重心位置，d是地脚螺栓中心圆直径，或联结推力轴承的螺栓中心圆直径。图b是螺栓的拉力P在旋转台旋转时，随着转角0的变化而变化的情况。因倾翻力矩使螺栓产生的拉力与相位角0的余弦成比例，最大拉力产生在0=180。处。联结推力轴承的两圈螺栓(参看图4-2-21)及地脚螺栓承受了相同的倾翻力矩，

2、由于其中心圆直径不同，所以螺栓的拉力不同，但其变化情况是相同的。图4-2-20旋转台的负荷情况a-负荷情况；-负荷变化情况前已述及，上述各个螺栓在紧固时都要有一定的预紧力，以防止在承受倾翻力矩时发生松动。预紧力Po般取为工作拉力P的1.351.5倍，即P0=(1.351.5)P螺栓受力与变形情况如图4-2-21所示。图中直线AB表示螺栓受力与变形的关系；直线CD表示联接件的受力与变形关系。AB与CD相交于E点，纵坐标EF表示预紧力Po。在预紧力的作用下，螺栓的拉伸量为i，联接件的压缩量为2，如图4-2-21a所示。当螺栓承受工作拉力P时，其作用力由Po增加到P&，变形量由2增加了一个数量S，受

3、压件的作用力由P)变为P2，其变形量由2减少了一个数量S如图4-2-21b所示。根据静力平衡条件有：P1=P+P2即螺栓的总拉力等于工作拉力加联接件上剩余预紧力之和。图4-2-21预应力螺栓受力情况a-紧固时螺栓的受力与变形；b-承受拉力时的负荷与变形计算工作拉力时，须把冲击力考虑在内。冲击力一般为静负荷的1.15至1.25倍，由图42-21可见：=(巧-Po)/。=(P+P2-P0)/C(4-2-14)式中Ci/(Ci+C2)称为相对刚度系数。设计计算时可取C2=4Ci，则其相对刚度系数为0.2。在Pi力的作用下，螺栓的最小安全系数为1.41.5。2 / 3计算倾翻力矩时，假定旋转台上只放一

4、个满包钢水。例题4-2-2某厂小方坯连铸机的钢包旋转台，钢包及钢水的总重38t；旋转台自重22.5t；钢包中心至转臂中心距离，即旋转半径为3.3m，有32个M36地脚螺栓，其中心圆直径为2.17m，螺栓用40&钢精制，其屈服强度为539MPa；取螺栓的顶紧力为工作拉力的1.5倍，冲击系数为1.25。求地脚螺栓的拉应力及安全系数。对例题3的讨论与分析:例题3说明在某种条件下解决问题的变通方法。由于受结构的限制，只能用M30螺栓来固定推力轴承的外圈，而该圈螺栓的中心圆比地脚螺栓的中心圆小，所以因倾翻力矩所产生的拉力就比地脚螺栓所受拉力大。因此采用了强度较大的42CrMo钢精制的M30细牙螺栓。螺栓数目仍为32个。这样可以得到与地脚螺栓大致相等的安全系数。解决这一问题的另一办法是采用36个精制的M30标准粗牙螺栓(材料为42CrMo钢），也可以得到与地