回转支承装置的摩擦阻力矩

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1、万方数据第4卷第2期2006年4月中国工程机械学报O-HNESEJOURNALOFCONSTRUCTIONMACHINERYVOJ．4No．2Apr．2006回转支承装置的摩擦阻力矩何西泠(浙江机电职业技术学院机械工程系，浙江杭州310053)摘要：在对工程机械中常用的回转支承装置进行合理的简化和假设后，根据其受力状况，分别计算出作用在回转支承上的各种载荷对滚道圆周上任意角处单位弧长上所产生的压力．最后应用压力叠加的方法，推导出回转支承装置摩擦阻力矩的计算公式．关键词：回转支承；摩擦；阻力矩中图分类号：O312．3Frictionresistancemomentslewingring

2、HEXi—ling(MechanicalDeparment，ZhejiangInstituteofMechanical&ElectricalEngineering。Hangzhou310053，China)Abstract：Basedonthereasonablesimplificationandassumptionforslewingringinmechanicalengineering，calculatingthepressureonunitlengthofarcatanyangleofracewayunderdifferentloadsofslewingring．Thispap

3、erderivesacalculatingformulaoffrictionresistancemomentofslewingringwiththemethodofpres．suresuperposition．Keywords：slewingring；friction；resistancemoment计算挖掘机、起重机等工程机械中回转支承装置摩擦阻力矩Mr的常用公式为⋯：M，=!半(乏：N(；。Z+∑NM+∑NH)，其中卢为回转支承装置滚动体与滚道之间的摩擦系数；Do为回转支承装置滚道中心的直径；∑Nc，∑NM，∑NH分别为轴向载荷G、倾覆力矩M、径向载荷H作用于回转支承滚道上的压力

4、．由式可知，求解回转支承摩擦阻力矩M，的关键在于求出作用于回转支承装置滚道上的压力≥：N(；，∑NM及∑N0．但在一般的教课书及专业资料中介绍求解∑ⅣG，∑NM及∑N舀的常用方法是变形叠加法．此法是通过载荷综合作用下所产生的总变形直接求得滚动体上的正压力．用此法求解虽能获得较为满意的精度，但需利用相关的图表和曲线，且运算相当繁复．尤其是在缺少图表和曲线的情况下此法就难以进行．对于工程机械中使用的绝大部分滚道直径Do≤25001TLrn的回转支承在其刚度、几何尺寸及装配间隙容易得到保证的情况下，采用变形叠加法就不是一种最好、最便捷的方法．本文在分析了回转支承的受力状况后，提出了一种简便

5、、实用的求解回转支承装置摩擦阻力矩的方法——压力叠加法．经验证其精度能满足工程要求．1计算模型及假设回转支承装置的一般型式及受力状况如图1所示，根据工程机械的工作状况，作用于回转支承上的载作者简介：何西泠(1952一)，女，浙江杭州人，副教授万方数据中国工程机械学报第4卷荷主要有轴向载荷G、倾覆力矩M及径向载荷H⋯1．在进行计算前，对回转支承装置作如下的简化与假设：(1)通常工程机械中使用的回转支承装置其内、外圈分别与平台、底架固接在一起，因而刚度很大，接近于绝对刚体，它们之间没有相对的局部变形．(2)所有滚动体的几何尺寸相等．(3)滚道加工符合理想要求．(4)滚动体在综合载荷作用下

6、，对滚道圆周上所产生的压力是连续分布的．2滚道圆周上任意角缈处单位弧长上的压力计算Ⅳ图1回转支承受力简图Fig．1Slewingringloadingdrawing在轴向载荷G、倾覆力矩M及径向载荷H作用下回转支承滚道圆周任意角P处单位弧长上的压力q唧，q脚及q脚分布状况如图2所示[2

7、．6

8、IIIIIIbq∞H7r曳％，图2载荷作用下单位弧长上的压力Fig．2I、ressureOllunitarc2．1G单独作用下。滚道圆周任意角9处单位弧长上所产生的压力由力学知识可知：在轴向载荷G单独作用下，滚道圆周上的压力分布是连续均匀的，如图2a所示．根据力的平衡条件，故在滚道圆周上任意角舻

9、处单位弧长上所产生的压力为qc,=G／nDosina(1)式中：口为滚动体与滚道的接触角，口=45。．2。2M单独作用下，滚道圆周任意角9处单位弧长上所产生的压力根据上述假设，由图2b所示的在倾覆力矩M单独作用下滚道圆周上的压力分布情况可知：滚道上的最大单位压力qM0应位于力矩M作用的平面内．由图3可知滚道上其余部位任意角妒处所受的单位压力q坳为最大单位压力qM0的COSP倍，即q№=qMOCOS妒(2)则作用于某一微小弧长ds上的压力对中心轴所产生的力矩