【正文】 44334 9 1 0 4 9 1 0 0 . 5 1 0 5 2 8 9 1 . 3 7 1MG? ?? ? ? ? ? (N當(dāng)機(jī)械制動時可取 0. 8 ~ 0. 9BMM?? ，僅靠液壓制動時 可取 0. 5 ~ 0. 7BMM?? 。 m m 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的參數(shù)選擇 計算轉(zhuǎn)臺最佳轉(zhuǎn)速的時候，要先做好回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動特性分析，確定轉(zhuǎn)臺的轉(zhuǎn)動慣 量，轉(zhuǎn)角范圍與起動、制動力矩等參數(shù)。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(zhuǎn)機(jī)構(gòu)所需液壓功率（ KW） 0? — 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)總效率； 321 ??? ?? ，其中 1? 為回轉(zhuǎn)支承效率； 2? 為減速器效率；3? 為液壓馬達(dá)效率（包括容積效率和機(jī)械效率）； (這里我們?nèi)?1 ?? ， 2 ? ? ， 3 ? ? ) 0 1 .6 ~ 1 .8,JJ??? 這里取為 ； ?、 0? — 轉(zhuǎn)角， ? 的單位為弧度， 0? 的單位為度。 39。一般常用具有勻速運(yùn)動階段的梯形速度圖和無勻速運(yùn)動階段的三角形速度圖推導(dǎo)轉(zhuǎn)臺最佳轉(zhuǎn)速的計算公式。 轉(zhuǎn)臺最佳速度的分析計算 為了確定轉(zhuǎn)臺的最佳轉(zhuǎn)速，我們就需要知道確定最佳轉(zhuǎn)速的原則，那就是在經(jīng)常使用的轉(zhuǎn)角范圍之內(nèi)，在角加速度和回轉(zhuǎn)力矩不超過允許值的情況下，應(yīng)盡可能縮短回轉(zhuǎn)時間。11()2QSyQJM k Ckt?????? (326) 039。2 QZ BJMk?? ? (324) 039。2 SJMk?? ? (322) 2039。 0 maxQSJt Mk?? (320) 39。 0 max2Q SJ Mk?? ? (318) 239。假定制動力矩在制動的時候一直不變： ??? J kM BB?常數(shù)（ rad/s2 ） （ 38） 圖 圖 w與 t關(guān)系 根據(jù)式 38 和圖 的坐標(biāo)系建立角速度 B? 對時間 tB 的微分方程 JkMdtd BB ??? 其通解 BBBMk tCJ? ? ? ? ? 當(dāng) BZtt? 時 0B?? 解得 BZMkCtJ?? 固特解 ? ?BB B BMk ttJ? ? ? ? ( rad/s) (39) 當(dāng) 0Bt ? 時， BQ??? 即 BQBMk tJ? ?? (rad/s) (310) 或 QZ BJt Mk?? (s) (311) 令 BSMC M? 則 QZSJt M kC?? (s) (312) 根據(jù)式 39 和圖 的坐標(biāo)系建立轉(zhuǎn)角 B? 對制動時間 tB 的微分方程 )( BZBB ttJ kMdtd ??? 其通解 CttJkMBZBB ???? 2)(2? 當(dāng) 0Bt ? 時 0B?? 解得 22BZMkCtJ?? 故特解 22()22BBB Z B ZM k M kt t tJJ? ? ? ? ? ? 圖 t關(guān)系 當(dāng) BZtt? 時 ZB ??? 即 22BZZMk tJ? ?? (rad) (313) 22 QBJMk?? (rad) (314) 22 QSJMkC?? (rad) （ 315） 勻速過程 轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)的時間比較長，轉(zhuǎn)角比較大時可能會出現(xiàn)勻速過程，設(shè) ? 為轉(zhuǎn)臺只朝一個方向回轉(zhuǎn)時轉(zhuǎn)角， y? 為勻速階段的轉(zhuǎn)角， yt 為勻速回轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)狀態(tài)下導(dǎo)出的，只要將滿斗時轉(zhuǎn)臺的轉(zhuǎn)動慣量 J 換為 0J 并選取不同的 Q? ，就可以沿用上述公式。這時，通液壓泵與油箱的油路被斷開，油壓開始呈升高的趨勢，轉(zhuǎn)臺產(chǎn)生的慣性導(dǎo)致馬達(dá)的作用變?yōu)榱吮玫淖饔?，如果壓力低于制動閥調(diào)定的壓力，馬達(dá)就開始制動。假定起動力矩在起動的時候一直不變： ?? JMS? 常數(shù)（ rad/s） （ 31） 根據(jù)式 31 和圖 的坐標(biāo)系建立角速度 x? 對時間 t 的微分方程 ?? ?dtd x 其通解 x tC???? 當(dāng) 0t? 時 , 0x?? ，解得 0C? 固特解 Sx MktJ? ?? (32) 當(dāng) Qtt? 時 xQ??? 即 SMk tJ? ?? ( rad/s) (33) 或 SJt Mk ??? ( s ) （ 34） 根據(jù)式 32 和圖 的坐標(biāo)系建立較 x? 對時間 t 的微分方程 xSxd M k tdt J? ?? ? ? 其通解 22Sx Mk tCJ? ? ? ? 當(dāng) 0t? 時， 0x?? ，解得 0C? 固特解 22Sx MktJ? ?? 當(dāng) Qtt? 時， Qx ?? ? 即 2222 QS SJMk tJ M k?? ? ? ?（ rad） (65) 起動過程所耗功 212S Q QA M k J??? ? ? ? (66) 起動過程所耗功率 SQN M k ??? (W) (67) 式中： J — 滿斗回轉(zhuǎn)時的轉(zhuǎn)動慣量（ kg (4) 校核齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度 比較 按大齒輪來校核 彎曲疲勞強(qiáng)度足夠。 (3) 確定彎曲疲勞許用應(yīng)力 彎曲疲勞許用應(yīng)力 查取齒輪材料彎曲疲勞極限 應(yīng)力 ， 。 則 (2)確定參數(shù) 經(jīng)過查手冊，小齒輪齒形系數(shù) ，大齒輪齒形系數(shù) 。 齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核 Mp aMp aZZZ sheh 46 ??????? hp? = 所以齒面接觸疲勞強(qiáng)度是安全的。 計算載荷系數(shù) 按 ， 查手冊 查得 。 查手冊 取安全系數(shù) SH=1。 齒面接觸許用應(yīng)力 查手冊可知： 齒輪材料接觸疲勞極限應(yīng)力 ? Hlim1=800MPa， ? Hlim2=560MPa 。由表按齒面未硬化，直齒輪， 7 級精度，初取 KHα = 。由圖試取動載荷系數(shù) Kv=。大齒輪選擇調(diào)質(zhì)處理過的材料為 ZG42SiMn 鑄鋼，硬度 190～ 240 HBS； 粗選 取 1Z =127， 2Z =117（參考已有的產(chǎn)品） ???1211712ZZi 由表取齒寬系數(shù) d? =，按軟齒面齒輪對稱安裝。 回轉(zhuǎn)軸承齒輪設(shè)計 參數(shù)選擇 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)速度不是很快，其沖擊很輕微，取 7 級的精度，采用軟 軟齒面組合。 計算最大彎曲應(yīng)根據(jù)力δ F max 直齒圓柱齒輪齒根彎曲應(yīng)力計算公式即 δ F max= bmeqPWM U 310?? （ MPa） PU—— 運(yùn)轉(zhuǎn)中出現(xiàn)在分度圓上最大圓周嚙合力（ KN） PU= KNmZM U ???? UM —— 油馬達(dá)驅(qū)動機(jī)構(gòu)的額定輸出扭矩， UM = m—— 齒輪模數(shù)， m=5mm Z—— 小齒輪齒數(shù)， Z=12 q—— 齒形系數(shù)。 F1 = d2π／ 4=／ 4= 故 ? y=10 Py／ F1 = 10 1000/=3Mpa 螺栓的預(yù)緊應(yīng)力通常是? y ～ ，其中 σs 為螺栓的屈服極限 查得螺栓的屈服極限 σs 為 15Mpa，故符合預(yù)緊力要求。 圖 QNA160040 承載曲線圖 確定滾動體的數(shù)目： Z=Dπ /≈ 127 最大接觸應(yīng)力校核 滾動體所受載荷分別為： Pv=V/z≈ 5KN Phmax=KH/iz≈ (i=1) Pmmax=KM/zD≈ 該支承滾珠接觸角為 45 度，承受的最大等效載荷為： Nmax= Pv/sinβ + Phmax/cosβ + Pmmax/ sinβ≈ 75KN≈ 1928 公斤 最大接觸點(diǎn)應(yīng)力： 3 2m a x m a x400 0 換點(diǎn) rN?? ≈ 10000 2/厘米公斤 式中： maxN —— 最大的正應(yīng)力； r換 —— 接觸處的換算曲率半徑； 其中： rdDdr1c osc os241 ???? ??換 ≈ 查設(shè)計手冊可知當(dāng) HB300 時 3000~2 4 0 0 0][ m a x ?? 校 核成立。 JB230084 給出了所選支承的承載曲線圖，圖中標(biāo)出了（ Fa′， M′）坐標(biāo)，并且在靜態(tài)承載力曲線下面。=M Fs≈ 79 104N這種回轉(zhuǎn)支承的承載角 o45α? ，其靜態(tài)參照載荷計算可以參照以下公式： Fa180。來進(jìn) 行計算 : 90 0 nLGP2ii??離= 900/ 42 ）（ ????????????????? ≈ 所以 總H = 嚙P + 風(fēng)P + 離P ≈ ++43≈ 50KN 各力對回轉(zhuǎn)中心取距的傾斜力矩 M 為 iiiiii RFhPLGM ??? ??? 風(fēng)離≈ 靜載系數(shù)的確定 一般用回轉(zhuǎn)支承的靜、動容量來決定回轉(zhuǎn)支承的負(fù) 荷能力，動容量指回轉(zhuǎn)支承回轉(zhuǎn)100 萬轉(zhuǎn)不會疲勞破壞出現(xiàn)裂紋的能力，而靜容量指回轉(zhuǎn)支承的滾動體與滾道接觸處在靜負(fù)荷的作用下的永久變形量之和到了滾動體直徑的萬分之一但不影響回轉(zhuǎn)支承正常運(yùn)轉(zhuǎn)的能力。 用在滾動體上的軸向、徑向