【文章內(nèi)容簡介】 部分重量和水平力，所以一般采用一個(gè)有自動調(diào)位作用的推力軸承和一個(gè)球面徑向滾動軸承。為了保證在自動調(diào)位作用 ，應(yīng)使兩個(gè)軸承的球面中心重合一點(diǎn)。圖16 轉(zhuǎn)柱式回轉(zhuǎn)支撐裝置（2）、轉(zhuǎn)盤式旋轉(zhuǎn)支撐裝置轉(zhuǎn)盤式旋轉(zhuǎn)支撐裝置如圖17所示，其特點(diǎn)是沒有很長的柱子結(jié)構(gòu)，起重機(jī)的旋轉(zhuǎn)部分裝在一個(gè)大轉(zhuǎn)盤上，轉(zhuǎn)盤通過滾動體（滾輪、滾子、滾珠等） 支撐于固定部分上?？煞譃檩喪?、滾子式及滾動軸承式三種。 圖17 轉(zhuǎn)盤式回轉(zhuǎn)支撐裝置①輪式旋轉(zhuǎn)支撐裝置輪式旋轉(zhuǎn)支撐裝置的旋轉(zhuǎn)部分支撐在三個(gè)或四個(gè)有車輪裝置構(gòu)成的支點(diǎn)上。載荷不大時(shí)，每個(gè)支點(diǎn)可用一個(gè)車輪；載荷較大時(shí)，每個(gè)支點(diǎn)可用兩個(gè)車輪，裝在均衡梁上。三支點(diǎn)抗傾覆的作用較小，通常用于冶金起重機(jī)上的旋轉(zhuǎn)部分，他的優(yōu)點(diǎn)是靜定，輪壓可由平衡條件完全確定，對于車輪安裝要求較低。四支點(diǎn)多用于門座起重機(jī)，因?yàn)檫@里傾覆力矩較大，如果采用三支點(diǎn)會使軌道直徑很大。②滾子式旋轉(zhuǎn)支撐裝置滾子式旋轉(zhuǎn)支撐裝置的構(gòu)造簡圖如圖18所示，它是將圓柱或圓錐滾子裝在上 圖18 滾子式回轉(zhuǎn)支撐裝置下兩個(gè)環(huán)形軌道之間。轉(zhuǎn)動部分的環(huán)形軌道常常只制成前后兩段圓弧，目的是提高支撐抗傾的能力。滾子式旋轉(zhuǎn)支撐裝置的滾動體數(shù)目很多，他的承載能力比輪式大，對于相同的傾覆力矩，所需軌道直徑較小，可使結(jié)構(gòu)比較緊湊。圓錐滾子多用于軌道直徑較小的情況，避免了附加摩擦與磨損。由于有軸向力，滾子裝在由許多拉桿構(gòu)成的保持加上。圓柱滾子制成帶單輪緣或雙輪緣，裝在由槽鋼制成的保持架上。這種保持架應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度與剛度，因?yàn)闈L子難免有位置偏差，可能產(chǎn)生很大的側(cè)向推力。（3）、滾動軸承式旋轉(zhuǎn)支撐裝置滾動軸承式旋轉(zhuǎn)支撐裝置（圖19）是目前國內(nèi)外廣泛采用的一種盤式旋轉(zhuǎn)支撐裝置，它用于汽車式、輪胎式與履帶式起重機(jī)，也用于門座起重機(jī)、塔式起重機(jī)、與浮式起重機(jī)。根據(jù)滾動體的形狀不同，分為滾珠式與滾子式。根據(jù)滾動體的列數(shù)分為單列、雙列與三列式。滾動軸承式旋轉(zhuǎn)支撐裝置是一個(gè)大型滾動軸承，能承受水平載荷、垂直載荷與傾覆力矩。在起重機(jī)中出現(xiàn)的偏心垂直載荷，可以認(rèn)為是中心垂直載荷與傾覆力矩的總和。 圖19 滾動軸承式回轉(zhuǎn)支撐裝置滾動軸承是旋轉(zhuǎn)支撐裝置的優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)緊湊；裝配與維護(hù)簡單，密封與潤滑條件良好；軸向間隙小，工作平穩(wěn)，消除了大的沖擊；旋轉(zhuǎn)阻力小，磨損也小，壽命長。軸承中央可以作為通道，對于起重機(jī)的總體布置帶來某些方便。缺點(diǎn)是：對于材料與加工工藝要求高；成本較高；損壞后修理不便；此外，對于與它連接的金屬構(gòu)件的剛度有較高的要求，以免由于結(jié)構(gòu)變形與滾道卡緊或是載荷分布極度不均，使軸承早期損壞。目前我國常用的滾動軸承式旋轉(zhuǎn)支撐裝置是單列滾珠式與交叉滾子式。交叉滾子式滾動軸承的一列滾子中，軸線交叉布置，分別承受向上與向下的軸向力，一般各為一半，也可以根據(jù)受力情況使兩個(gè)方向的滾子數(shù)不同。 旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置的形式與構(gòu)造，主要根據(jù)修井機(jī)的用途、工作特點(diǎn)、起重量的大小來確定。在實(shí)際起重機(jī)中采用了多種旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)驅(qū)動方案。主要有機(jī)械驅(qū)動和液壓驅(qū)動。（1）、機(jī)械驅(qū)動這是應(yīng)用最廣泛的一種驅(qū)動方式，大部分旋轉(zhuǎn)起重機(jī)采用了各種形式的機(jī)械驅(qū)動裝置，他有下列部分組成：原動機(jī)、聯(lián)軸器、制動器、減速器和最后一級大齒輪（或針輪）傳動。為了保證旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的可靠工作和和防止過載，在傳動系統(tǒng)中一般還裝設(shè)極限力矩聯(lián)軸器。原動機(jī)大多采用電動機(jī)，但移動式旋轉(zhuǎn)起重機(jī)多數(shù)采用內(nèi)燃機(jī)。旋轉(zhuǎn)驅(qū)動元件大多采用齒輪（或針輪），個(gè)別起重機(jī)有采用滾輪或采用繩索牽引的。根據(jù)起重機(jī)的用途構(gòu)造，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)可按兩種方案布置：① 驅(qū)動部分裝在起重機(jī)的旋轉(zhuǎn)部分上，最后一級大齒輪（或針輪）則固定在非旋轉(zhuǎn)部分上；② 驅(qū)動部分轉(zhuǎn)載起重機(jī)的非旋轉(zhuǎn)部分上，最后一級大齒輪（或針輪）則固裝在起重機(jī)的旋轉(zhuǎn)部分上。根據(jù)所用發(fā)動機(jī)、減速器及旋轉(zhuǎn)驅(qū)動元件的不同，機(jī)械驅(qū)動的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)出現(xiàn)了多種驅(qū)動形式，如下：①臥式電動機(jī)——帶制動輪的聯(lián)軸器——制動器——帶極限力矩聯(lián)軸器的渦輪減速器——最后一級大齒輪（或針輪）傳動。這種方案的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，傳動比大，但效率差。一般只用于要求結(jié)構(gòu)緊湊的中小型旋轉(zhuǎn)起重機(jī)。其傳動示意圖如圖110所示。 圖110 臥式電動機(jī)傳動示意圖②臥式電動機(jī)——極限力矩聯(lián)軸器——制動器——圓柱齒輪減速器（或部分采用開式齒輪傳動）——最后一級大齒輪（或針輪）傳動。這種方案的優(yōu)點(diǎn)是傳動效率較高。采用閉式減速箱時(shí)，常把圓錐齒輪布置在高速部分，便于制造。采用開式齒輪傳動時(shí)，平面布置的尺寸較大，對機(jī)械安裝的要求較高，否則會造成齒輪嚙合不良。③立式電動機(jī)——聯(lián)軸器——水平安裝的制動器——軸線垂直布置的立式齒輪減速器（有時(shí)帶極限力矩聯(lián)軸器）——最后一級大齒輪（或針輪）傳動。這種方案的優(yōu)點(diǎn)是平面布置緊湊，更好地利用了空間，避免了圓錐齒輪或渦輪傳動，傳動效率高。立式齒輪減速器可采用二級或三級圓柱齒輪傳動，圓柱行星齒輪傳動，擺線針輪行星傳動，少齒差行星齒輪傳動或諧波齒輪傳動等新型傳動裝置。這種方案是起重機(jī)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)較理想的方案，已得到日益廣泛的采用。其傳動示意圖如圖111所示。圖111 立式電動機(jī)傳動示意圖（2）、液壓驅(qū)動這是利用高壓油液來傳遞能量的一種驅(qū)動機(jī)構(gòu)。液壓驅(qū)動的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)可歸納為：往復(fù)式液壓傳動，回轉(zhuǎn)式液壓傳動。①往復(fù)式液壓傳動原動機(jī)帶動油泵，高壓油經(jīng)過分配閥進(jìn)入工作油缸，利用工作油缸中活塞桿或缸體的往復(fù)運(yùn)動，通過繩索牽引或齒輪齒條傳動，將往復(fù)運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)槠鹬貦C(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。這種旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，工作平穩(wěn)。但一般只能做非整周的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。②回轉(zhuǎn)式液壓傳動回轉(zhuǎn)式液壓傳動與前者的差別在于采用回轉(zhuǎn)式液壓馬達(dá)，而不用往復(fù)式的液壓油缸。液壓馬達(dá)是由液壓泵來的高壓油驅(qū)動。液壓馬達(dá)可以選用高速馬達(dá)，用減速機(jī)傳動，與機(jī)械傳動方案一樣；也可以選用低速大扭矩液壓馬達(dá)，可以省去或減少中間傳動裝置，驅(qū)動最后一級大齒輪（或針輪）傳動，實(shí)現(xiàn)起重機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。這種液壓旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，工作平穩(wěn)，自重輕，可以實(shí)現(xiàn)多周旋轉(zhuǎn)。但液壓馬達(dá)的制造和安裝精度要求較高。總之，液壓傳動在起重機(jī)上的應(yīng)用可以改善工作性能，簡化結(jié)構(gòu)，減輕自重，實(shí)現(xiàn)無極調(diào)速。但液壓部件的制造工藝和安裝、調(diào)節(jié)等精度都要求較高，否則會產(chǎn)生漏油等故障而使有關(guān)液壓傳動的理論、構(gòu)造和計(jì)算有專門的課程講授。 設(shè)計(jì)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)應(yīng)注意的問題（1） 為了提高起重機(jī)的生產(chǎn)率，有時(shí)需要根據(jù)幅度不同改變旋轉(zhuǎn)速度?；蝽? 在空載或小負(fù)載時(shí)要求提高旋轉(zhuǎn)速度。（2） 在選擇旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動器時(shí)，應(yīng)考慮到旋轉(zhuǎn)外阻力矩變化范圍很大的特點(diǎn)，采用常閉式電磁制動器常不能準(zhǔn)確?？?，并且有時(shí)制動過猛。因此最好采用足踏式可操縱的常開式制動器。有的在停車時(shí)為了防止起重機(jī)自行轉(zhuǎn)動，還備有鎖緊裝置。（3） 在確定旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)在轉(zhuǎn)臺上的布置位置時(shí)，應(yīng)考慮旋轉(zhuǎn)支撐裝置的間隙對于齒輪嚙合的影響。（4） 在大型起重機(jī)中，為了不使齒圈及驅(qū)動機(jī)構(gòu)部件尺寸過大，宜采用雙套旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)同時(shí)驅(qū)動。（5）在旋轉(zhuǎn)起重機(jī)中，為了避免過分劇烈的啟動和制動以及因使用不當(dāng)而使 臂架碰到障礙物時(shí)，防止機(jī)件和結(jié)構(gòu)件過載損壞，在傳動機(jī)構(gòu)中一般裝有極限力矩聯(lián)軸器，是傳動系統(tǒng)中的摩擦連接存在，當(dāng)傳遞力矩過大時(shí)，極限力矩聯(lián)軸器的摩擦面就開始滑動而起安全聯(lián)軸器的作用。 旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)在起重機(jī)中的應(yīng)用車載起重機(jī)的生產(chǎn)發(fā)展較快，從最初的小型單一產(chǎn)品已發(fā)展成全系列、大力矩、多功能、外形美觀、操作簡單、使用安全，并能進(jìn)行有線或無線遙控的先進(jìn)產(chǎn)品、可以說車載起重機(jī)的發(fā)展已進(jìn)入成熟期。由于國外勞動力費(fèi)用高，強(qiáng)調(diào)工作效率，施工基本不存在人工裝卸，車載起重機(jī)有使用靈活，技術(shù)成熟等特點(diǎn)，所以在歐洲車載起重機(jī)市場前景廣闊。我國車載起重機(jī)起步太晚，但隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和市場需求的增加，我國車載起重機(jī)的生產(chǎn)水平將會日益發(fā)展，系列將不斷完善，產(chǎn)品將具有更大的市場潛力。轉(zhuǎn)盤上安放井架、液壓控制柜、滾筒等。考慮到野外工作時(shí)高電壓不易得到，更為重要的是整個(gè)系統(tǒng)均采用液壓驅(qū)動，從經(jīng)濟(jì)性考慮，宜采用液壓驅(qū)動。 設(shè)計(jì)方案擬定對于車載起重機(jī)，在野外作業(yè)時(shí)，若采用電動機(jī)驅(qū)動，電動機(jī)所需要的高壓不易得到；而采用液壓馬達(dá)驅(qū)動，選用低速大扭矩液壓馬達(dá)，可以省去或減少中間傳動裝置，使結(jié)構(gòu)緊湊，工作平穩(wěn)，實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速。但對于液壓部分的制造工藝和安裝、調(diào)節(jié)等精度要求高。更為重要的是，本作業(yè)車的其他部分均采用液壓驅(qū)動，旋轉(zhuǎn)部分采用液壓驅(qū)動更符合經(jīng)濟(jì)性條件。綜合來講，宜采用液壓驅(qū)動。對之前所敘述的兩種方案經(jīng)行對比，考慮到空間及作業(yè)條件的限制，以采用定柱式旋轉(zhuǎn)支撐裝置，具體設(shè)計(jì)思想如下：采用低速大扭矩液壓馬達(dá)驅(qū)動，通過剛性凸緣聯(lián)軸器連技改液壓馬達(dá)和中心軸，馬達(dá)帶動中心軸轉(zhuǎn)動，中心軸與齒輪間采用過度配合，中心軸與齒輪間通過普通平鍵連接傳動，從而帶動中心齒輪旋轉(zhuǎn)，中心齒輪再與行星齒輪嚙合傳動，行星輪空套在系桿上與系桿一起繞中心齒輪旋轉(zhuǎn)，行星輪外面預(yù)定柱式旋轉(zhuǎn)支撐的內(nèi)齒圈嚙合，系桿由行星輪帶動繞中心軸轉(zhuǎn)動?？紤]到個(gè)零部件的拆裝以及定位問題，轉(zhuǎn)盤采用分體式結(jié)構(gòu)，分別為轉(zhuǎn)盤11和轉(zhuǎn)盤12，其間用螺栓連接，轉(zhuǎn)盤的支撐軸承選用圓錐滾在軸承，該軸承主要承受軸向力，用于承受轉(zhuǎn)盤的載荷；其原理圖如下:1——圓錐滾子軸承； 2——行星輪； 3——軸； 4——中心輪；5——主軸； 6——螺栓。 7——液壓馬達(dá)； 8——聯(lián)軸器；9——圓錐滾子軸承； 10——支撐裝置；11——轉(zhuǎn)盤。 12——固定支撐。2 作業(yè)車旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)減速裝置設(shè)計(jì) 行星齒輪減速器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 行星輪系的傳動類型的選取選負(fù)號機(jī)構(gòu)（）比范圍=,推薦值為=39。傳遞功率合理范圍：值不限。傳遞效率值：=.特點(diǎn)及應(yīng)用：效率高、體積小、質(zhì)量輕、結(jié)構(gòu)簡單、制造方便。適用于任何 工況下的大小功率的傳遞，且廣泛的應(yīng)用于動力及輔助傳遞中，工作制度不限，可作為減速、增速和差速裝置。 行星齒輪傳動的配齒計(jì)算原始數(shù)據(jù)：輸入功率, 輸入轉(zhuǎn)速, 傳動比，取， 載荷狀況，修井機(jī)起升最大載荷。選行星輪個(gè)數(shù)=3個(gè)，推薦值38個(gè)，取 則=90根據(jù)同心條件求行星輪的齒數(shù)為,再考慮安裝條件： 為整數(shù)，滿足條件。綜上所述，可得型傳動的配齒比例關(guān)系式為： 從零件手冊中查得配齒齒數(shù)為： ，實(shí)際傳動比 為了使轉(zhuǎn)盤平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)，取轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速為. 則主軸轉(zhuǎn)速為：. 齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 齒輪類型、精度等級、材料的選取①齒輪類型選直齒圓柱齒輪②為一般工作機(jī)器，轉(zhuǎn)速不高，故精度等級為7級（）③選材料，選大、小齒輪的材料為（調(diào)質(zhì)及表面淬火），硬度。（1）、由公式計(jì)算 。確定公式中各參數(shù)①試選載荷系數(shù)=②計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩③選齒寬系數(shù)=1④查表106得材料的彈性影響系數(shù)為=⑤由圖1021按齒面硬度查得，齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限= =1120⑥計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)⑦由圖1019查得接觸疲勞壽命系數(shù)= ， =⑧計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力取實(shí)效概率為，安全系數(shù).=/=1120==/=1120=（2）、設(shè)計(jì)計(jì)算① 計(jì)算小齒輪分度圓直徑代入中較小的值 =② 計(jì)算圓周速度，=/601000=③ 計(jì)算齒寬，==1165=165。④ 計(jì)算齒寬與齒高之比/模數(shù)=/=165/18=齒高===/=165/=8⑤ 計(jì)算載荷系數(shù) 根據(jù)=，7級精度，由圖108查得動載系數(shù)= 直齒輪==1 由表102查得使用系數(shù)= 由表104查得，7級精度，小齒輪相對支撐對