【正文】 =1744， N 表示內(nèi)齒式， 40 表示滾球直徑， 1600 代表它的回轉(zhuǎn)滾道中心直徑為 1600mm。所以，選擇的支承型號(hào)符合要求。 支撐 連接螺栓強(qiáng)度計(jì)算 （ 1）連接螺栓的最大工作載荷 P0計(jì)算 P0=4M/nD+Fa/n 式中 M—— 傾覆力矩，根據(jù)前面計(jì)算得 M= Fa—— 軸向力，根據(jù)前面計(jì)算得 Fa =560KN D—— 螺栓分布圓直徑，根據(jù)回轉(zhuǎn)支承型號(hào)查得 D=1540mm n—— 螺栓分布的個(gè)數(shù)，根據(jù)回轉(zhuǎn)支承型號(hào)查得 n=40 故 P0=4M/nD+Fa/n = （ 2） 連接螺栓預(yù)緊力的計(jì)算 為防止座圈與支 撐面之間存在間隙，提高連接螺栓疲勞強(qiáng)度，通常都設(shè)置較大的預(yù)緊力，其大小如下： Py=ky P0（ 1χ） 其中 χ—— 工作載荷分配系數(shù)，對(duì)于不用彈簧墊圈的高強(qiáng)度螺栓通常取 ky—— 接合面緊密性安全系數(shù)，一般取 ky≥ ～ ，在此取 2 故 Py=ky P0（ 1χ） = 螺栓上的預(yù)緊應(yīng)力? y=10 Py／ F1 其中 F1 —— 螺紋根部的斷面積。 （ 3）螺栓最大計(jì)算載荷 Pj= xpp gy ?? ≈ （ 4） 螺栓強(qiáng)度計(jì)算 靜強(qiáng)度安全系數(shù)： 1/Fpn j st??〉 ~ 計(jì)算 1/Fpn j st??≈ 疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)： ?? ? aRn ??? /1 2~3 計(jì)算 ?? ? aRn ??? /1 ≈ 回轉(zhuǎn)齒輪強(qiáng)度校核 挖掘機(jī)轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)速比較低，傳動(dòng)比比較大，其回轉(zhuǎn)齒輪為開(kāi)式，其主要破壞形式為疲勞彎曲破壞，所以只需要對(duì)驅(qū)動(dòng)小齒輪做彎曲強(qiáng)度計(jì)算。根據(jù)齒數(shù) Z=12，變位系數(shù) X=+，由曲線圖查得 q=3 b—— 齒寬， b=45mm e—— 影響載荷系數(shù)，取 e= 將上述參數(shù)代入 36式得： maxF? = bmeqPWM U 310?? = MP 10350 3 ??? ?? 齒根疲勞極限應(yīng)力 Flin? ： Flin? = m in*/** FF lin b SY srYxYn? （ MPa） （ ） 式中 NY —— 壽命系數(shù)，由壽命系數(shù)圖查得： NY = minFS —— 彎曲強(qiáng)度最小安全系數(shù)，由表查得： minFS = XY —— 尺寸系數(shù)，由尺寸系數(shù)圖查得： XY =1 srY —— 相對(duì)應(yīng)力集中系數(shù)，由系數(shù)圖查得： srY = 由 27式計(jì)算得： Flin? =525 1/ = 計(jì)算結(jié)果表明： FlinF ?? ?max ，齒根抗彎強(qiáng)度足夠。查表選擇小齒輪的材料為調(diào)質(zhì)處理過(guò)的 40Cr 鋼，硬度 241～ 286HBS。 齒面接觸疲勞強(qiáng)度 齒面接觸疲勞強(qiáng)度的計(jì)算公式 (1) 初選載荷系數(shù)，計(jì)算名義轉(zhuǎn)矩 1T =3000 MN? 由表查得使用系數(shù) KA= 。由表，按齒輪在兩軸承中間對(duì)稱布置， 7 級(jí)精度，初取 KHβ = 。 (2)初選系數(shù)和參數(shù) 因選用標(biāo)準(zhǔn)齒輪，初選重合度系數(shù) Zε =，節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) ZH=， 查手冊(cè) 確定彈性系數(shù) ZE=。 小齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 大齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 查手冊(cè) 可知： 接觸疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù) ZN（允許有一定量點(diǎn)蝕）為： ZN1=， ZN2=。 (3) 齒輪分度圓直徑等主要幾何尺 寸的計(jì)算 ????????? 261 ）（d b= 1d? =? =60mm 取小齒輪與大齒輪的寬度 1b =85mm， 2b =80mm ???? 8511Zbm d? 12 取 m=12 中心距 ??? 2/)( 12 zzma 630mm 分度圓直徑 ?? 11d mz 144mm， ?? 22d mz 1404mm 基圓直徑 ?? ?cos11 ddb ， ?? ?cos22 ddb 齒頂圓直徑 ???? )h(m211 xdd a ， ???? )(222 xmhdd a 1385mm 齒根圓直徑 ???? )(211 chmdd f ， ???? )(222 chmdd f 1440mm 重合度 ?? )/a rc co s( 111 ab dd? ’， ?? )/a r c c o s ( 222 ab dd? ’ ????? ?? 2 )tan(t a n)tan(t a n 2211 aazaaz (4) 由計(jì)算結(jié)果來(lái)校核前面得假設(shè)正確與否 ?????144 1032dT2611tF 41667N 查手冊(cè) 得 合理，取 因 d? =， b=200， 7 級(jí)精度，對(duì)稱布置， 查手冊(cè) 得 。標(biāo)準(zhǔn)齒輪，節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) 。 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 其計(jì)算公式為 (1) 確定載荷系數(shù) 查手冊(cè) F ? ? 。 查手冊(cè)可知；小齒輪應(yīng)力修正系數(shù) ，大齒輪應(yīng)力修正系數(shù) ； 重合度系數(shù) 。 查得計(jì)算彎曲疲勞強(qiáng)度的壽命系數(shù)： ， ；取應(yīng)力修正系數(shù) ； 查手冊(cè) 查得尺寸系數(shù) ，安全系數(shù) 。 轉(zhuǎn)臺(tái)運(yùn)動(dòng)分析 圖 轉(zhuǎn)臺(tái)運(yùn)動(dòng)特性 起動(dòng)加速過(guò)程 圖 起動(dòng)泵時(shí) w 與 t 關(guān)系 圖 泵起動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)角與 t 關(guān)系 在考慮啟動(dòng)階段的回轉(zhuǎn)阻力時(shí)，忽略風(fēng)與在傾斜度比較大的坡道上作業(yè)的影響，摩擦阻力矩比較小，占不到總起動(dòng)力矩的百分之五，所以可以忽略而只考 慮慣性阻力矩。 m2 ） Q? 、 Q? 、 Qt 分別是滿斗回轉(zhuǎn)時(shí)轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)臺(tái)角速度（ rad/s）、轉(zhuǎn)臺(tái)角（ rad）、起動(dòng)時(shí)間（ s） 制動(dòng)減速過(guò)程 圖 表示采用液壓制動(dòng)的轉(zhuǎn)臺(tái)進(jìn)行液壓制動(dòng)時(shí)制動(dòng)力矩的變化。 在考慮制動(dòng)階段的回轉(zhuǎn)阻力時(shí)，忽略風(fēng)與在傾斜度比較大的坡道上作業(yè)的影響，摩擦阻力矩比較小，占不到總起動(dòng)力矩的百 分之五，所以可以忽略而只考 慮慣性阻力矩。 (一 ) 對(duì)于用三角形速度圖 239。 0 max2Z BJ Mk?? ? (319) 39。 0 maxZSJt M kC?? (321) (二 ) 對(duì)于梯形速度圖 2039。 11()2 Qy SJ M k C k???? ? ? (323) 2039。 SJt Mk?? (325) 2039。 QZSJt M kC?? (327) 通過(guò)以上的計(jì)算分析，我們的出了回轉(zhuǎn)平臺(tái)在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中的轉(zhuǎn)動(dòng)角 度、角加速度、轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間等一系列轉(zhuǎn)動(dòng)參數(shù)的計(jì)算公式，這為后面我們得出具體的數(shù)據(jù)奠定了基礎(chǔ)。 另外，最佳轉(zhuǎn)速也與轉(zhuǎn)臺(tái)速度的圖是什么有關(guān)。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(yùn)動(dòng)階段的梯形速度圖的轉(zhuǎn)臺(tái)計(jì)算分析 回轉(zhuǎn)循環(huán)時(shí)間： 39。 39。 具有無(wú)勻速運(yùn)動(dòng)階段三角形速度圖的轉(zhuǎn)臺(tái)最佳速度計(jì)算分析 對(duì)于定量泵驅(qū)動(dòng)空斗單向回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角 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。Q Z Q Z? ? ? ?? ? ? 即 )11(2)11(2J m a x2020CkkMJCkkM SS Q ??? ??? 所以， )/(m ax sradQ ??? ? （ 339） 回轉(zhuǎn)循環(huán)時(shí)間 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(méi)有勻速階段的三角形圖的最佳轉(zhuǎn)速的計(jì)算分析我們已經(jīng)全部完成了，用正確的運(yùn)用上述公式代入相關(guān)的數(shù)據(jù)，即可得到我們所需要的參數(shù)。 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算 對(duì)于反鏟的方式，由經(jīng)驗(yàn)公式得 : 滿斗回轉(zhuǎn)時(shí)： 53128JG? 空斗回轉(zhuǎn)時(shí)： 530 72JG? 由設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)我們知道， 10Gt? 代入上式可得： 滿斗回轉(zhuǎn)時(shí)： ? N s2 空斗回轉(zhuǎn)時(shí)： 0 ? N s2 所以， 0 ?? JJ? ,式中 G— 單斗液壓挖掘機(jī)的整機(jī)重量（ t） . 回轉(zhuǎn)所需起動(dòng)力矩和制動(dòng)力矩估算 行走系統(tǒng)跟地面摩擦產(chǎn)生的力矩 M? 應(yīng)該超過(guò)回轉(zhuǎn)最大啟動(dòng)與制動(dòng)力矩。 MB 為作用在轉(zhuǎn)臺(tái)上的最大制動(dòng)力矩。 m) 式中： G— 挖掘機(jī)總重（ t） . ? — 附著系數(shù)，對(duì)平履帶板取 ，對(duì)帶筋履帶板取 由于本設(shè)計(jì)采用的是機(jī)械制動(dòng)。 m) 對(duì)于機(jī)械制動(dòng)，一 般取 ? ，因?yàn)?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 一般情況下，中小型液壓挖掘機(jī)轉(zhuǎn)角范圍在 75 ~135 之間，標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)角選擇在 90 ~120 之間比較適 當(dāng)，結(jié)合本 設(shè)計(jì)實(shí)際情況，這里選取 105 1 .8 3 2180 ra d??? ? ? ，即 105? ? 。 ? N s2 ? 由此得 sr adn /m a xm a x ??? ?? 3. 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)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(dá)選取是合理的。 5. 滿斗單向最大速度 sr adQ / a x ??? ??? 6. 回轉(zhuǎn)循環(huán)時(shí)間 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?? ??? ? ? ? ? ? ? ? 0 m a x1(1 ) ( 1 ) ( )SJ sC M k??? ? ? ? （ 640） 1 3 3 4 1 9 . 4 1 . 2 3 6(1 ) ( 1 . 7 8 1 )1 . 6 2 8 0 9 8 . 5 4 1 0 . 9?? ? ? ? ( )s? 7. 各階段的延續(xù)時(shí)間，角 加速度和轉(zhuǎn)角 2 .0 1 5SJtsMk ?? ? ? 20 .3 7 /SQ Mk rad sJ? ?? Q? = kMJ SQ2 2? = rad 1 .2 6 0QZSJtsM kC??? 20 . 5 1 /SZ M k C ra d sJ? ?? Z? = kMJBQ2 2? = 39。20 0 .6 5 /SQ Mk rad sJ? ?? Q? ′ = kMJS2max20? = rad 39。20 0 .9 1 /SZ M kC rad sJ? ?? Z? ′ = kMJB2max20? = rad (二 ) 按梯形速度圖計(jì)算 3000m a x)11(CJNn?? ?? 3 )11(?????? ? r/min 則 ， m a xm a x 1 . 2 3 6 0 . 9 2 6 /Q r a d s??? ??? ? ? ? 2. 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)速比 m a x40 3 .6 0 71 1 .8 0 9ni n? ? ? 由此得 624 6 97 5 5 368 43S