【文章內容簡介】 ?? 即 BQBMk tJ? ?? (rad/s) (310) 或 QZ BJt Mk?? (s) (311) 令 BSMC M? 則 QZSJt M kC?? (s) (312) 根據式 39 和圖 的坐標系建立轉角 B? 對制動時間 tB 的微分方程 )( BZBB ttJ kMdtd ??? 其通解 CttJkMBZBB ???? 2)(2? 當 0Bt ? 時 0B?? 解得 22BZMkCtJ?? 故特解 22()22BBB Z B ZM k M kt t tJJ? ? ? ? ? ? 圖 t關系 當 BZtt? 時 ZB ??? 即 22BZZMk tJ? ?? (rad) (313) 22 QBJMk?? (rad) (314) 22 QSJMkC?? (rad) （ 315） 勻速過程 轉臺轉的時間比較長，轉角比較大時可能會出現勻速過程，設 ? 為轉臺只朝一個方向回轉時轉角， y? 為勻速階段的轉角， yt 為勻速回轉過程的時間，則 2 11( ) ( )2 Qy Q Z SJ M k C k?? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? （ 316） 2 11()2 QSYyJM k C kt????????? （ 317） 空斗時轉臺返回過程 對于空斗返回的過程，上面的公式雖然是在滿斗回轉狀態(tài)下導出的，只要將滿斗時轉臺的轉動慣量 J 換為 0J 并選取不同的 Q? ，就可以沿用上述公式。 (一 ) 對于用三角形速度圖 239。 0 max2Q SJ Mk?? ? (318) 239。 0 max2Z BJ Mk?? ? (319) 39。 0 maxQSJt Mk?? (320) 39。 0 maxZSJt M kC?? (321) (二 ) 對于梯形速度圖 2039。2 SJMk?? ? (322) 2039。 11()2 Qy SJ M k C k???? ? ? (323) 2039。2 QZ BJMk?? ? (324) 039。 SJt Mk?? (325) 2039。11()2QSyQJM k Ckt?????? (326) 039。 QZSJt M kC?? (327) 通過以上的計算分析，我們的出了回轉平臺在轉動過程中的轉動角 度、角加速度、轉動時間等一系列轉動參數的計算公式，這為后面我們得出具體的數據奠定了基礎。 轉臺最佳速度的分析計算 為了確定轉臺的最佳轉速，我們就需要知道確定最佳轉速的原則，那就是在經常使用的轉角范圍之內，在角加速度和回轉力矩不超過允許值的情況下，應盡可能縮短回轉時間。 另外，最佳轉速也與轉臺速度的圖是什么有關。一般常用具有勻速運動階段的梯形速度圖和無勻速運動階段的三角形速度圖推導轉臺最佳轉速的計算公式。下面我就這兩種不同形式的速度圖加以具體介紹： 具有 勻速運動階段的梯形速度圖的轉臺計算分析 回轉循環(huán)時間： 39。 39。 39。( ) ( ) ( )Q Q y y Z ZT t t t t t t? ? ? ? ? ? 2000( 1 ) 112 ( )( 1 ) ( 1 )2 QSS Q SJJJ M k CkM k M k C???? ? ? ???????? ? ? 0 ( 1 ) 1 1 2()2 QSQJ M k C k?? ???? ? ? (s) (328) 02)11(2 )1(0 ????? QSQ CkkMJddT ???? 所以， )/()11)(1(40m a x sr a dCkkJM SQ ???? ???? (329) 又已知 nQ ?? 30??， ??? ??? 180 ，所以代入上式中可得 m a x0 ( / m i n)11(1 ) ( )SMn n rJ k C k??????? (330) 又 0()1000SQMkN KW??? 所以， )(1000 0 mNk NM QS ?? ? ? 將上式代入 628 中可得， 200(1 ) 1 1 2()2 1 0 0 0 JT N k C k?? ????? ? ?? 200( 1 ) 12(1 ) ( )2022 J sNC?? ????? ? ? （ 331） 0202 ( 1 ) 12(1 ) 02022 QJdTd N C?? ?? ? ??? ? ? ? 所以， )/()11)(1(2022300m a x sr a dCJNQ ???? ????? （ 332） 再將 nQ ?? 30??， ??? ??? 180 代入上式中， 0m a x 30 ( / m i n)1( 1 ) ( 1 )Nn n rJ C????? ?? (333) 式中： N — 回轉機構所需液壓功率（ KW） 0? — 回轉機構總效率； 321 ??? ?? ，其中 1? 為回轉支承效率； 2? 為減速器效率；3? 為液壓馬達效率（包括容積效率和機械效率）； (這里我們取 1 ?? ， 2 ? ? ， 3 ? ? ) 0 1 .6 ~ 1 .8,JJ??? 這里取為 ； ?、 0? — 轉角， ? 的單位為弧度， 0? 的單位為度。 具有無勻速運動階段三角形速度圖的轉臺最佳速度計算分析 對于定量泵驅動空斗單向回轉轉角 39。39。 0 m a x 11()2QZSJ M k C k?? ? ?? ? ? ? （ rad） (334) 所以， )()11(20m a x ra dCkkJM S?? ?? (335) 或， m in )/)11(0m a x rCkkJMn S （??? ? (335) 以 0max1000S NM k ??? 代入式 634中得 30 m ax01(1 )2022J NC?? ??? (336) 所以， )/()11(2 0 0 0300m a x sr a dCJN?? ??? （ 637） 或， m i n )/)11(300m a x rCJNn （??? ?? （ 338） 在這種情況下，我們知道 39。39。Q Z Q Z? ? ? ?? ? ? 即 )11(2)11(2J m a x2020CkkMJCkkM SS Q ??? ??? 所以， )/(m ax sradQ ??? ? （ 339） 回轉循環(huán)時間 39。39。 0 m a x 0 m a xQ Z Q Z S S S SJJ JJT t t t t M K M K C M K M K C?? ??? ? ? ? ? ? ? ? 0 m a x1(1 ) ( 1 ) ( )SJ sC M k??? ? ? ? （ 340） 至此，分別用具有勻速階段的梯形圖和沒有勻速階段的三角形圖的最佳轉速的計算分析我們已經全部完成了，用正確的運用上述公式代入相關的數據，即可得到我們所需要的參數。 回轉機構的參數選擇 計算轉臺最佳轉速的時候，要先做好回轉機構的運動特性分析，確定轉臺的轉動慣 量，轉角范圍與起動、制動力矩等參數。 轉動慣量的計算 對于反鏟的方式，由經驗公式得 : 滿斗回轉時： 53128JG? 空斗回轉時： 530 72JG? 由設計任務書我們知道， 10Gt? 代入上式可得： 滿斗回轉時： ? N m s2 空斗回轉時： 0 ? N m s2 所以， 0 ?? JJ? ,式中 G— 單斗液壓挖掘機的整機重量（ t） . 回轉所需起動力矩和制動力矩估算 行走系統(tǒng)跟地面摩擦產生的力矩 M? 應該超過回轉最大啟動與制動力矩。當機械制動時可取 0. 8 ~ 0. 9BMM?? ，僅靠液壓制動時 可取 0. 5 ~ 0. 7BMM?? 。 MB 為作用在轉臺上的最大制動力矩。 行走系統(tǒng)與地面摩擦產生的力矩可按下面公式計算： 44334 9 1 0 4 9 1 0 0 . 5 1 0 5 2 8 9 1 . 3 7 1MG? ?? ? ? ? ? (N m) 式中： G— 挖掘機總重（ t） . ? — 附著系數，對平履帶板取 ，對帶筋履帶板取 由于本設計采用的是機械制動。所以 0 .8 5 0 .8 5 5 2 7 8 3 .6 8 4 4 8 6 6 .1 3BMM ?? ? ? ? (N m) 對于機械制動，一 般取 ? ，因為 BSMC M? ，所以 4 4 9 5 7 . 6 6 5 2 8 0 9 8 . 5 4 11 . 6 1 . 6BS MM ? ? ? (N m) 轉角的選取 從上面的計算最佳轉速的公式可以看出，當 M、 J、 C、 k 這些參數確定后，轉角決定了轉臺的最佳轉速，所以選取比較合適的轉角很重要。 一般情況下，中小型液壓挖掘機轉角范圍在 75 ~135 之間，標準轉角選擇在 90 ~120 之間比較適 當，結合本 設計實際情況，這里選取 105 1 .8 3 2180 ra d??? ? ? ，即 105? ? 。 回轉速度和時間的計算 按兩種方法進行計算： （一） 按三角速度圖計算 1. 液壓馬達所需功率 02 8 0 9 8 . 5 4 1 0 . 9 0 1 . 1 0 8 3 2 . 9 61 0 0 0 1 0 0 0 0 . 8 5sQMKN K W?? ??? ? ?? 式中： ? N? m ? ?? 2. 轉臺最佳轉速 0 0m a x 301( 1 ) ( 1 )NnnJ C???? ? ?? ? ?? ? ? ? 31000 120 1 ( 1 ) ( 1 )? ? ???? ? ? ? ( / min)r? 式中： 105??? 176。 ? N m s2 ? 由此得 sr adn /m a xm a x ??? ?? 3. 回轉機構速比 m a x40 3 .5 1 21 1 .3 9ni n? ? ? 由此得 ?????SM ﹥ MQ = Nm 2s? 則 ?BM M ???? CS Nm 2s? ﹥ ?ZM Nm 2s? 所以，馬達選取是合理的。 4. 校核最佳轉速 3000m a x)11(CJNn?? ?? 31000 105 1 ( 1 )? ? ???? / minr? 式中 : ? 與前計算的最佳轉速基本相等，固選取合理。 5. 滿斗單向最大速度 sr adQ / a x ??? ??? 6. 回轉循環(huán)時間 39。39。 0 m a x 0 m a xQ Z Q ZS S S SJJ JJT t t t t M K M K C M K M K C?? ???