回转机构.ppt
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1、关于回转机构现在学习的是第1页,共106页6-1 概述概述 n定义定义 使起重机回转部分在水平面内绕回转中心线转动的机构称为回转机构。n作用作用 使物品在水平面内沿弧线运移,扩大工作范围。现在学习的是第2页,共106页n回转起重机的结构类型回转起重机的结构类型1. 简单固定柱式起重机现在学习的是第3页,共106页2. 带运行小车的固定柱式起重机现在学习的是第4页,共106页3. 墙上回转运行起重机现在学习的是第5页,共106页4. 建筑起重机 现在学习的是第6页,共106页5. 流动性起重机:汽车吊,轮胎吊,履带吊现在学习的是第7页,共106页6. 门座起重机: 浮吊, 铁路吊等。 现在学习的
2、是第8页,共106页n回转机构的特点回转机构的特点支承装置较简单阻力小,(滚珠)回转速度小,(港口2r/min ,塔吊0.5r/min)传动机构较复杂ni 大,可高达9000n回转轴线垂直,传动方式布置较难。圆锥传动有润滑问题,蜗轮传动有效率问题。n摩擦力矩限制器工作范围有限。现在学习的是第9页,共106页n组成部分组成部分 两大部分: 回转支承装置 回转驱动装置现在学习的是第10页,共106页6-2 回转支承装置的形式与构造回转支承装置的形式与构造 n回转支承装置的作用:回转支承装置的作用:保证回转部分有确定的运动。(回转)要能承受起重机回转部分的各种载荷n垂直力 (自重、吊重) n水平力
3、(风力、移动惯性力、离心力) n倾覆力矩 现在学习的是第11页,共106页n结构类型结构类型 滚动轴承式滚子式轮式转盘式定柱式悬臂梁式简支梁式转柱式柱式回转支撑装置现在学习的是第12页,共106页(一)(一) 柱式回转支承装置柱式回转支承装置1 定柱式特点:n上支承承受水平力, 垂直力n下支承承受水平力n滚轮放在旋转部分。n止推轴承放在上面。现在学习的是第13页,共106页现在学习的是第14页,共106页2转柱式回转支承装置如门座特点: n上支承支承水平力n下支承支承水平力, 垂直力n止推轴承放在下面(与定柱式相反)n滚轮装在转柱上。现在学习的是第15页,共106页现在学习的是第16页,共10
4、6页 因为滚轮是在圆轨道的里面滚动,接触点的曲率比较有利,使滚轮能承受较大的支承力。 现在学习的是第17页,共106页 总的来说,柱式回转支承装置,主要由一个柱子,两个水平支承及一个垂直推力轴承组成,只是根据柱式固定和转动分为定柱式和转柱式。其共同点是承受倾覆力矩的能力较好 。 现在学习的是第18页,共106页(二)转盘式回转支承装置(二)转盘式回转支承装置特点: 设有很长的柱子,所占的空间高度较小,所以转盘式回转支承装置主要用在高度受一定限制的地方。如汽车吊,轮胎吊,装卸桥上的回转机构。回转部分装在一个大转盘上,转盘通过滚动体(滚轮,滚子,滚珠等),支承于固定部分上。转盘式有:轮式,滚子式及
5、滚动轴承三种。现在学习的是第19页,共106页1轮式回转支承装置 回转部分支承在车轮装置构成的支点上,轮子支承在非回转的部分上。 主要用于大直径的回转机构上。现在学习的是第20页,共106页n轮子的数目: 一般为四个,稳定性好,超静定,抗倾覆大。 三个,静定,稳定性差,安装要求低,抗倾覆小。 同样的M倾,三支点的轨道直径会很大。载荷不大时,每个支点一个轮子,载荷大时用(均衡梁)两个轮子。现在学习的是第21页,共106页n轮子踏面: 无磨损 圆柱形踏面 鼓形踏面 上述轮子承受垂直载荷,水平和弯矩靠中心轴;或水平轮轴线倾斜轴线水平圆锥形踏面回转直径大磨损比上好磨损严重现在学习的是第22页,共106
6、页n轴有两种: 一种是旋转,一种是固定的作用: 承受水平力和倾覆力矩 保持一定的回转位置 中心轴需是空的,以便安装电缆。 现在学习的是第23页,共106页现在学习的是第24页,共106页2滚子式回转支承装置 n结构形式 是将许多圆锥式圆柱滚子装在上下两个环形轨 道之间,下轨道为固定部分,上轨道为转动部 分。滚子通过拉杆或保持架组合在一起。 现在学习的是第25页,共106页 转动部分的环形轨道常制成前后两段圆弧。目的是提高支承抗倾翻能力。现在学习的是第26页,共106页u特点:滚子多,承载能力大。抗倾翻能力比轮式大,相同,结构可以小。高度低。工作条件差,磨损严重。由于磨损不均,工作不平稳,冲击大
7、 由于 的原因,已被回转支承所取代。现在学习的是第27页,共106页3滚动轴承式(回转支承装置)n作用: 保持回转运动 承受 :垂直力 PV 、水平力 PH 、和倾覆 力矩 M 现在学习的是第28页,共106页u结构形式 根据形状:滚珠,滚子 四点接触单排滚珠 双排滚珠式结构复杂 双排滚子式 交叉滚子式单排滚子 三排滚子式现在学习的是第29页,共106页现在学习的是第30页,共106页滚珠的承载能力低于滚柱。大载荷一般选用滚柱,小载荷一般选用滚珠。滚动轴承是目前国内外广泛采用的一种转盘式回转支承装置。汽车、轮胎、履带、门座、塔式与浮式起重机上都采用。(徐州回转轴承厂)。国内常用的滚动轴承是单列
8、滚珠式与交叉滚子式。现在学习的是第31页,共106页u特点:结构紧凑; 装配与维护简单,密封与润滑条件好。 轴向间隙小,工作平稳。 轴承中央可以作为通道,布置起来方便。 旋转阻力小,磨损小,寿命长。 对于材料与加工工艺要求高。 成本较高。 损坏后修理不便。 对与它连接的金属结构的刚度有较高的要求。现在学习的是第32页,共106页6-3 回转支承装置的计算回转支承装置的计算 一、一、计算载荷计算载荷: 回转起重机的外载荷绝大部分都作用在起重机的回转件上。按第二章进行计算。 实际上规范规定的计算载荷的确定方法是将起重机机构传动零部件和支承零部件分开考虑的。机构传动件的计算载荷取决于电动机工作时发出
9、的载荷。支承装置的计算载荷只取决于支承的最大压力和最小压力,主要是计算简便而又符合实际。 现在学习的是第33页,共106页 一般按三类载荷情况进行计算:nA类载荷 (无风工作情况)n 包括: 、回转部分的自重 、等效载荷 起吊额定起重量GP效QPmaxR8 . 00.7R)(等效现在学习的是第34页,共106页 、(类)正常风载荷 (支承装置不计, 仅用于计算功率) 、(类)正常偏摆载荷 (水平移动,风力) 、 回转部分离心载荷 r- 回转中心距回转部分重心的距离。IqIQtgP90rmnr)30n(mrmP222Hl现在学习的是第35页,共106页 、 回转机构制动时作用于回转部分重心的水平
10、计算力 回转线速度 m/s 、 小齿轮的啮合力 通常 回转阻力矩 大齿轮的节圆半径 齿轮压力角 wzhwHWtVmPwVzIPcosrMPzzIzIzIMzr20现在学习的是第36页,共106页u有风工作情况载荷(工作状态最大载荷) 进行强度计算的载荷。 、回转部分的自重 、最大起升载荷 从地面满速起升物品的动力系数 (静力超载:为额定起重量125%,其余机构不工作,无风。) GPQ2P2现在学习的是第37页,共106页 、 工作最大风载荷 沿臂架由后向前 、 起重机倾斜引起的水平力 wIIPsin)PP(QG现在学习的是第38页,共106页u(类)受特殊的工作情况和非工作情况载荷 (非工作状
11、态最大载荷)u(验算载荷起重机不吊载、不工作,臂架处于最小幅度。) 、 自重 、非工作状态风载荷 ,臂架处于 ,风沿臂架由前向后吹 、坡度引起的水平力 GPIIIqminRsinPPG回转支承装置的计算载荷组合 如下表:现在学习的是第39页,共106页载荷名称载荷组合和计算类别第类第类第类起重机回转部分自重载荷PGPGPG由额定起重量PQ引起的载荷PQX2PQ钢丝绳偏斜引起的水平力PQtgPQtg作用于回转部分上的风力PWPW由坡度引起作用于回转部分上的水平力(PG+PQx)sin(PG+PQ)sinPGsin回转部分的水平惯性力(不包括物品)变幅机构制动PHb回转机构制动PHWPHW回转时的
12、离心力PLPL回转驱动机构最后一级齿轮的啮合力PZPZ现在学习的是第40页,共106页总之,不管作用在起重机回转部分的外载荷有多少,可以简化成3个力:垂直力水平力总的力矩iVVPP2Hy2HxHPPP2y2xMMM现在学习的是第41页,共106页 为了减少倾覆力矩,在回转部分上一般装有配重 n原则:最大幅度满载时的前倾力矩等于最小幅度空载n 时后倾力矩。n方法:前倾力矩 后倾力矩 cPbPR)PP(MGcG1QmaxGQ1bPRPcPMG1minG0minGc2现在学习的是第42页,共106页现在学习的是第43页,共106页由 求得: 为了减轻自重,有的不用对重或用较轻的对重。21MM 2cb
13、2P)RR(PRPPG1minmaxG0max,QQGc现在学习的是第44页,共106页二、二、 柱式旋转支承装置计算柱式旋转支承装置计算以转柱式为例: 现在学习的是第45页,共106页 推力轴承的支力: 径向轴承的支承力: 水平轮的轮压: 对下支承取矩, 和 VzPP hMMhMP2y2xR 0My下 0Mx下现在学习的是第46页,共106页0My下0MhPcos)PP(yHxl2l1 0Mx下0MhPsin)PP(xHyl2l1sin|hM|P|cos|hM|P|21PxHyyHxl1sin|hM|P|cos|hM|P|21PxHyyHxl2现在学习的是第47页,共106页通常:a. 轮子
14、是在同一平面 b. 载荷主要是臂架平面内 c , , 通常 d 上述轮压要换成计算轮压方可。0Hy0Mx2cos|hM|P|PPyHxl2l1cosl2l1PP 、30现在学习的是第48页,共106页 水平轮接触强度的计算: 疲劳计算载荷 同运行机构一样,参阅3811-83规范 分别按轴承系列选用3P2PPminmaxczPVP现在学习的是第49页,共106页三、转盘式支承装置的计算三、转盘式支承装置的计算(一)滚轮式回转支承装置的计算 三个内容 :确定轨道直径 中心枢轴计算 轮压计算现在学习的是第50页,共106页I 根据倾覆力矩计算。(保证不需中心轴参与工作) 回转部分在最大工作载荷下不倾
15、翻。 xbyaMPMP)( 1 . 1一般回转部分稳定系数VyminPMaVxminPMb22minba2D现在学习的是第51页,共106页 根据水平力 (类) 中心枢轴弯矩 拉力 两者取大值lHM中VyPaMPVxPbMP现在学习的是第52页,共106页 轮压计算 强度计算同前。 )bMaMP(41PxyVBmax0)bMaMP(41PxyVcmin现在学习的是第53页,共106页(二)滚子式支承装置的计算 1结构:回转部分的轨道不足 ,而是圆弧 形,通常 2计算的内容 轨道直径 D 中心枢轴计算 轮压计算100360现在学习的是第54页,共106页.求D (根据稳定条件,工作状态最大载荷)
16、 侧向稳定. 求中心轴 与支承滚轮式中心轴计算基本相同(类)VPD2mPVxPMbVminPm2D现在学习的是第55页,共106页 滚子压力 (假定只在臂架平面内受弯矩) 假定: 多支点滚子排列较稀,局部滚子受力,支承环承 受由滚子产生的许多集中力的作用,载荷对称于中心面。 支承环刚度较大,滚动体与环面之间的变形与载荷是线性关系。 起重机工作状态为,满载 处于 ,具有最大前倾力矩,工作状态最大风载沿臂架从后向前吹,前面滚子轮压最大。maxQmaxR现在学习的是第56页,共106页 承载滚子数, 滚子总数 圆弧轨道的圆心角 承载滚子中心到 轴线的距离0r2MDnPPr2MDnPPn1i2iVma
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