《建筑施工机械与设备 三排柱式回转支承》

1JB/T10837—XXXX建筑施工机械与设备三排柱式回转支承本文件界定了建筑施工机械与设备用三排柱式回转支承的术语和定义,规定了分类、标记和技术要求,描述了相应的试验方法，规定了检验规则以及标志、包装、运输和贮存。本文件适用于建筑施工机械与设备用三排柱式回转支承的制造，起重机械、矿山机械和港口机械等设备用三排柱式回转支承的制造可参照使用。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T699优质碳素结构钢GB/T1299工模具钢GB/T1356通用机械和重型机械用圆柱齿轮标准基本齿条齿廓GB/T3077合金结构钢GB/T3098.1紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱GB/T3098.2紧固件机械性能螺母GB/T4661滚动轴承圆柱滚子GB/T6402钢锻件超声检测方法GB/T10095.1圆柱齿轮精度制第1部分:轮齿同侧齿面偏差的定义和允许值GB/T10095.2圆柱齿轮精度制第2部分:径向综合偏差与径向跳动的定义和允许值GB/Z18620.1圆柱齿轮检验实施规范第1部分:轮齿同侧齿面的检验GB/Z18620.2圆柱齿轮检验实施规范第2部分:径向综合偏差、径向跳动、齿厚和侧隙的检验GB/T30895热轧环件HG2349聚酰胺1010树脂HG/T2811旋转轴唇形密封圈橡胶材料3术语和定义本文件没有需要界定的术语和定义。4分类和标记4.1分类4.1.1建筑施工机械与设备用三排柱式回转支承（以下简称三排柱式回转支承）按齿轮传动方式分为：a)W——外齿式(见图1)；b)N——内齿式(见图2)。4.1.2三排柱式回转支承按安装连接孔形式(见图1、图2)分为：a)A型—内外圈安装孔均为通孔；b)B型—内外圈安装孔均为螺孔；c)C型—外圈安装孔为螺孔，内圈安装孔为通孔；d)D型—外圈安装孔为通孔，内圈安装孔为螺孔。4.1.3滚柱组合（滚柱直径匹配）如下：2JB/T10837—XXXX上排滚柱直径/下排滚柱直径/竖排滚柱直径（mm）：20/16/12、25/20/16、32/25/20、40/32/25、50/40/25。4.2标记三排柱式回转支承型号应按下述方法标记：特殊标记代号滚柱公称直径（mm）主滚道中心直径（mm）安装连接孔形式代号：A、B、C、D齿轮传动形式代号：W、N三排柱式回转支承代号：S标记示例：3JB/T10837—XXXXA型B型D0——滚道中心圆直径D——外圈外圆直径Du——外圈安装孔分布圆直径D2——外圈内孔直径H——总高D型d1——安装螺纹孔直径T——安装孔螺纹长度n1——油孔个数z——齿数x——齿变位系数L——齿宽图1SW结构形式4JB/T10837—XXXXA型B型D0——滚道中心圆直径D——外圈外圆直径Dn1——外上圈内孔直径Du——外圈安装孔分布圆直径H——总高4.3基本系列参数D型d1——安装螺纹孔直径T——安装孔螺纹长度n1——油孔个数da——齿顶圆直径z——齿数x——齿变位系数L——齿宽图2SN结构形式三排柱式回转支承基本系列参数见表1和表2。5JB/T5JB/T10837XXXX—表1SW型基本系列参数表DdnD1D2HDuDnфd1TnzmddaLx10234567896JB/T6JB/T10837XXXX—表2SN型基本系列参数表DdnDn1Dn2HDuDnфd1TzddaLx140234567897JB/T10837—XXXX5技术要求5.1滚柱滚柱的材料、公差及技术要求应符号GB/T4661的规定。滚柱精度等级及表面硬度应符合表3的规定。表3滚柱精度等级及表面硬度μm35.2套圈材料和毛坯5.2.1套圈材料应选用符合GB/T699、GB/T1299及GB/T3077规定的50Mn、42CrMo、50CrMo，45MnV、50MnV、5CrMnMo等，或不低于其力学性能的材料。5.2.2毛坯应符合GB/T30895的要求。5.2.3毛坯的非金属夹杂物要求应符合表4规定。表4非金属夹杂物要求ABCD5.2.4毛坯晶粒度不应低于6级。5.2.5毛坯超声波探伤应符合GB/T6402中的3级要求。5.3隔离块5.3.1滚动体之间应设置隔离块，隔离块宽度应符合表5和表6的规定。5.3.2隔离块材料应选用符合GB/T699规定的20号钢、HG2349规定的聚酰胺1010树脂或其他具有同等性能的塑料、青铜等；隔离块应有储存润滑油脂的沟槽，不应有毛刺、裂纹等缺陷。表5上、下排滚柱之间隔离块宽度56789表6竖排滚柱之间隔离块宽度45675.4密封条密封条材料应选用符合HG/T2811规定的SN7453型丁腈橡胶或其他具有同等性能的材料，密封条硬度不应低于邵尔70HA。5.5热处理要求8JB/T10837—XXXX5.5.1各滚道应进行表面淬火处理，滚道表面硬度应符合表7的规定；淬硬层深度应符合表8的规定；允许有一个回火带，回火带宽度应符合表8的规定，并应在外露处打上明显标记；滚道表面不应有裂纹。5.5.2齿部淬火的三排柱式回转支承，齿部表面硬度应符合表7的规定。齿根、齿面淬硬层深度应符合表9的规定。表7热处理硬度表8滚道表面淬硬层深度及回火带宽度滚柱公称直径d回火带宽度B≤表9齿轮淬硬层深度785.6成品组装精度三排柱式回转支承组装后，其轴向间隙、径向间隙及齿轮相对滚道径向跳动应符合表10、表11的规定；滚柱与滚道接触长度l0不应小于0.75d0。表10轴向、径向间隙滚柱公称直径d表11齿轮相对滚道径向跳动主滚道中心直径D≥5.7齿轮5.7.1三排柱式回转支承的齿轮原始齿廓应符合GB/T1356规定的基本齿廓。WP=2m，齿距p=πm，顶隙cp=0.25m，齿根圆角半径ρFp=0.38m。9JB/T10837—XXXX5.7.2齿轮精度的公差和要求应符合GB/T10095.1和GB/T10095.2的规定。表面不需热处理的齿轮各项精度级别不应低于10级。5.8润滑装置三排柱式回转支承应有润滑装置，润滑点在回转支承截面上的位置如图1、图2中“▼”所示，润滑点在回转支承圆周方向上不应少于2个，布置间距宜为800mm～1600mm。5.9径向定位当要求径向安装定位时，建议定位面的内圆公差为H9，外圆公差为h9。5.10组装要求5.10.1滚柱应按批直径变动量检查分组；不应有裂纹、麻点等不良现象。5.10.2三排柱式回转支承组装成成品后，滚柱和滚道之间应注满锂基润滑油脂，表面涂防锈油或涂防锈漆。5.10.3三排柱式回转支承组装成成品后，非齿圈的上下圈回火带位置应位于同一位置或互相错开5.10.4三排柱式回转支承在主机上安装后，除齿面部分和密封圈外，其余外露部分应涂防锈漆或防锈5.10.5三排柱式回转支承内外圈应能正反灵活平稳地相互转动，不应有卡滞、异常声响和冲击。5.11安装使用要求5.11.1各套圈回火带(外部标记处)应置于非负荷区、非经常负荷区或轻负荷区；内外套圈回火带应互相错开180°安装。5.11.2安装转台和底座的平面度不应超过三排柱式回转支承的轴向间隙的最大值(见表10)。5.11.3安装转台和底座应有足够的刚度，在额定负荷作用下，变形量不应超过转台和底座平面度的6倍。5.11.4安装螺栓应符合GB/T3098.1中螺栓性能等级的规定，螺母应符合GB/T3098.2的规定。螺栓的预紧应力应为螺栓材料屈服点的（0.6～0.7）倍。5.11.5三排柱式回转支承的选型计算方法参见附录A。6试验方法6.1滚道及齿部淬火质量的检测6.1.1在相同工艺条件下(相同的感应器、相同的冷却液、相同的淬火设备和相同的淬火工艺参数)，测量方法如下：a)可解剖试件检测滚道和齿部的淬硬层深度及金相组织，或采用无损检测仪器检测滚道和齿部的淬硬层深度；b)按热处理要求检查表面淬火硬度、淬火裂纹和回火带宽度。6.1.2当主要淬火质量达不到要求时，应停止在该条件下的淬火处理，调整淬火工艺或改进设备后，经试验及试件解剖检测，淬火质量达到规定指标后方可投入使用。6.2滚道及齿轮表面硬度的检测表面硬度采用无损检测仪器进行检测。6.3滚柱与滚道接触长度的检测检测步骤如下：a)在滚道上涂以红丹；b)将未装密封圈的三排柱式回转支承水平放在平台上；c)在空载条件下，匀速转动，检查其两侧接触长度，接触长度应符合5.6的规定。6.4轴向间隙的测量JB/T10837—XXXX测量步骤如下：a)将三排柱式回转支承一套圈的基准水平面置放于平台上；b)沿圆周均布三个测量仪，测量表座置于此套圈的上平面，测头指在另一套圈的上平面上；c)沿圆周三处（宜为测头所在处）缓慢抬起另一套圈直至回转支承的基准水平面离开平台，此时三个测量仪的所测得移动量的平均值即为轴向间隙，测量示意图见图3。图3轴向间隙的测量示意图6.5径向间隙的测量测量步骤如下：a)将三排柱式回转支承垂直放在平面（或V形架）上；b)在一套圈上安放测量仪，并使测头指在另一套圈上；c)吊起一套圈，用另一套圈的自重测量其间隙，沿圆周均布测量三处（其值均应在规定范围内取其平均值即为径向间隙。6.6齿轮对滚道径向跳动的测量6.6.1外齿轮相对滚道径向跳动的测量测量步骤如下：a)将三排柱式回转支承内圈基准面水平放于三等分支点或大平台上；b)根据齿轮的模数选取量棒的规格，量棒的直径应能使量棒放入齿槽内时高于齿顶，量棒直径约为齿轮模数的1.55倍；c)将量棒放置在齿槽内并按紧，将表头指在量棒位置；d)转动齿圈，使表头经过量棒最高点，读取量棒最高点处表头数值；e)按上述方法读取每个齿槽的量棒最高点数值，所测最大值与最小值之差，即为齿轮相对滚道的径向跳动值，测量示意图见图4。图4外齿轮相对滚道径向跳动的测量示意图JB/T10837—XXXX6.6.2内齿轮相对滚道径向跳动的测量测量步骤如下：a)将三排柱式回转支承外圈基准面水平放于三等分支点或大平台上；b)根据齿轮的模数选取量棒的规格，量棒的直径应能使量棒放入齿槽内时高于齿顶，量棒直径约为齿轮模数的1.68倍；c)将量棒放置在齿槽内并按紧，将表头指在量棒位置；d)转动齿圈，使表头经过量棒最高点，读取量棒最高点处表头数值；e)按上述方法读取每个齿槽的量棒最高点数值，所测最大值与最小值之差，即为齿轮相对滚道的径向跳动值，测量示意图见图5。图5内齿轮相对滚道径向跳动的测量示意图6.6.3其他齿轮相对滚道径向跳动的测量允许采用其他方法。6.7齿轮精度的检验齿轮精度的检验按GB/Z18620.1和GB/Z18620.2给出的方法进行。7检验规则7.1检验分类三排柱式回转支承的检验分为出厂检验和型式检验。7.2出厂检验三排柱式回转支承出厂前应逐套进行质量检验，并记录检验结果。出厂检验项目见表12。7.3型式检验7.3.1回转支承有下列情况之一者，应进行型式检验：a)试制新的规格产品时；b)采用新的材料或采用新的加工和热处理工艺时；c)同一规格产品采用同一加工和热处理工艺连续生产四年时；d)产品长期停产后，恢复生产时；e)国家质量监督机构提出进行型式检验要求时。7.3.2型式检验项目见表12。7.4抽样型式检验采取随机抽样法抽取一台试验样机。7.5判定规则7.5.1出厂检验中，回转支承应全部达到表12中检验项目的要求，若有一项不合格则判定为不合格品。JB/T10837—XXXX7.5.2型式检验中，回转支承应全部达到表12中带“*”检验项目主要性能指标的要求，若有一项不合格则判定为不合格品；已达到上述带“*”项目主要性能指标的要求，但其它项目有3项以上未达到要求时，可由生产厂返修，返修后检验仍达不到要求，则判定为不合格品。表12检验项目1√√2√√√√√√√√√√√√√9√√√√√√√√8标志、随行文件、包装、运输及贮存8.1标志三排柱式回转支承及其包装的外部应有产品标志，标志应包括但不限于以下内容：a)制造厂名；b)产品名称型号；c)运输质量；d)包装日期。8.2随行文件三排柱式回转支承由制造厂质量检验部门检测，并向用户提交质量检验合格证书。合格证中应注明：a)制造厂名；b)产品名称型号、生产批号；c)制造日期；d)出厂检验项目的检测结果；e)使用的标准及年代号。8.3包装短途运输的可用麻布多层紧裹，外层用塑料布包扎；长途运输及多次搬运的，应用木箱包装，内外圈在木箱内应有木楔固定。8.4运输运输过程中，在运输工具上的堆放，只允许水平放置并应有防止滑动的措施。JB/T10837—XXXX8.5贮存如需多个三排柱式回转支承重叠在一起水平堆放，在每个回转支承之间在圆周方向应至少均匀放置3～8个垫块，并且上层垫块和下层垫块在圆周方向的位置上应一致。不应将回转支承竖起放置。堆放的场地应平整、干燥，防雨雪。JB/T10837—XXXX（资料性）选型计算方法A.1外载荷的确定三排柱式回转支承上的外载荷是组合后的总载荷，包括：a)总倾覆力矩M，单位为牛顿毫米（N·mm）；b)总轴向力P，单位为牛顿（N）；c)总倾覆力矩M作用平面的总径向力Hr，单位为牛顿（N）。在M、P、Hr计算过程中，应根据主机的工作类型，考虑其工作条件，按实际计算工况，最不利载荷组合进行计算。A.2三排柱式回转支承的当量静容量按公式(A.1)计算。C0=f0xd0xl0xz………(A.1)式中：C0—当量静容量，单位为牛顿（N）；d0—上排滚柱直径，单位为毫米（mm）；f0—静容量系数，按表A.1选取，单位为牛顿每平方毫米（N／mm2l0—滚柱的接触长度，按4.6条选取，单位为毫米（mm）；z—上排滚柱数量，按公式(A.2)计算。z取较小的圆整值；式中：D0—滚道中心直径，单位为毫米（mm）；…………………(A.2)b—上排隔离块隔离宽度，按表3选取，单位为毫米（mm）。表A.1静容量系数f0N/mmA.3选型计算根据组合后的外载荷M、P计算当量轴向载荷按公式(A.3)计算：CP=P+4…………式中：pC—当量轴向载荷，单位为牛顿（N）。p三排柱式回转支承选型应满足式（A.4）要求：C0CPfs……………式中：fs——三排柱式回转支承安全系数，按表A2选取(A.4)JB/T10837—XXXX表A.2三排柱式回转支承安全系数fs安全系数fs>1.20～1.30>1.30～1.45>1.45～1.70对于一般建筑机械，可以根据组合的外载荷M、P各乘以安全系数fs后直接在三排柱式回转支承性能曲线图上比较安全性。三排柱式回转支承性能曲线图见附录B。A.4齿轮传动参数的确定A.4.1与外齿式和内齿式三排柱式回转支承啮合的小齿轮应采用GB/T1356规定的基准齿形，小齿轮齿数z1不应小于12。A.4.2根据小齿轮参数，与回转支承大齿轮啮合时可满足下述条件：a)啮合的重迭系数ξ≥1.2；b)小齿轮齿顶厚Se1≥0.4m(模数)；c)小齿轮不发生根切；d)齿根过渡处不发生啮合干涉。三排柱式回转支承齿轮应按GB/T3480进行强度计算。用户可根据齿轮的工作条件，对内、外齿圈齿部硬度提出淬硬或调质的不同要求。小齿轮应采取相应措施提高齿轮强度。A.5安装螺栓的选择A.5.1螺栓按GB/T3098.1和GB/T5782选用，亦可自行设计大六角头螺栓性能等级为8.8级、10.9级和12.9级。A.5.2紧固螺母按GB/T3098.2和GB/T6170、GB/T6175选用或自行设计大六角螺母，其性能等级应与螺栓相配。A.5.3不应采用弹簧垫圈防松。建议采用具有双面防松齿纹并经淬硬的平垫圈防松或双螺母防松或涂胶防松。当采用双螺母防松时，可选用GB/T6170规定的两个螺母；也可选用GB/T6175规定的一个厚螺母和GB/T6172.1规定的一个薄螺母，外螺母为厚螺母，内螺母为薄螺母。两螺母材料相同。A.5.4附录B的曲线图中标出8.8级和10.9级螺栓的负荷限制区，螺栓是按基本参数表中规定的螺栓数量、规格，在圆周方向均布的，外负荷P和M组合工作点应在其限制区下方。对于一般建筑机械，建议采用10.9级螺栓。当材料选用40Cr时，调质处理，硬度为（34～41）HRC，屈服点σs不小于900MPa。对于额定载荷下螺栓静强度要求和最大负荷下螺栓屈服强度要求很高，而对疲劳强度要求不严格时，可选用12.9级螺栓。对于载荷频繁多变，螺栓疲劳强度要求极为严格的场合，可选用8.8级螺栓。A.5.5螺栓应有足够的预紧扭矩。拧紧螺栓时，应在螺栓的螺纹及螺母端面涂润滑油，并用扭矩扳手在圆周方向对称均匀多次拧紧。最后一遍拧紧时，各个螺栓上的预紧扭矩应大致均匀，预紧扭矩按公式（A.4）计算：Mn=7σsd13/102……………(A.5)式中：JB/T10837—XXXXnM—螺栓上达到的预紧扭矩，单位为牛顿毫米（N·mm）；nσsd1A.5.6—螺栓材料的屈服点，单位为兆帕（MPa）；—螺栓公称直径，单位为毫米（mm）。当采用螺孔安装联接方式时，螺栓在三排柱式回转支承中的最小拧入长度l应大于表A.3的规表A.3螺栓在三排柱式回转支承中的最小拧入长度l0.70T0.75T0.80TA.5.7为确保螺栓工作的可靠性，避免螺栓预紧力的不足，在三排柱式回转支承工作的第一个100h和500h后，均应检查螺栓预紧扭矩。此后每工作1000h应检查一次预紧扭矩。A.6回转摩擦阻力矩的计算A.6.1匀速回转时摩擦阻力矩外载荷在回转支承滚动体上产生的总压力按公式（A.6）计算：P=2.83M+1.26H………(A.6)0zDr0匀速回转时摩擦阻力矩按公式（A.7）计算：0myz2式中：………Mmy—匀速回转时摩擦阻力矩，单位为牛顿毫米（N·mm）；Pz—由载荷P、M、H，在回转支承滚柱上产生的总压力，单位为牛顿（N）；μ—回转支承滚动综合摩擦系数，对于三排柱式回转支承，滚道淬火后经精磨加工：μ=0.010；滚道淬火后只经抛光：μ=0.014。A.6.2起动时摩擦阻力矩起动时摩擦阻力矩按公式（A.8）计算：MmQ1.5～1.7）Mmy………………(A.8)式中：MmQ——起动时摩擦阻力矩，单位为牛顿毫米（N·mm）。本计算未计入齿轮传动系的阻力。在计算总功率时，应根据传动型式(包括与大齿圈啮合的一级齿轮传动)另加齿轮传动系消耗的功率。JB/T10837—XXXX（资料性）三排柱式回转支承性能曲线图B.1性能曲线条件本附录中各规格的三排柱式回转支承性能曲线符合下述条件：a)滚道表面硬度不小于55HRC；b)螺栓强度等级符合GB/T3098.1的规定，螺母符合GB/T3098.2的规定；c)安全系数fs=1；d)材料50Mn，调质处理。B.2性能曲线图S系列回转支承性能曲线见图B.1～图B.23。图中，相同D0、d0，不同安装孔型式、不同齿轮参数的三排柱式回转支承，其性能曲线图相同。图B.1D