發(fā)布時(shí)間：2025年4月23日                                    回轉(zhuǎn)支承

回轉(zhuǎn)支承（Slewing Bearing）是一種用于承受軸向、徑向和傾覆力矩的大型滾動(dòng)軸承，廣泛應(yīng)用于工程機(jī)械（如起重機(jī)、挖掘機(jī)）、風(fēng)電設(shè)備、港口機(jī)械等。其載荷分布是指作用在回轉(zhuǎn)支承上的力和力矩的分布情況，直接影響軸承的使用壽命和性能。以下是回轉(zhuǎn)支承載荷分布的詳細(xì)說(shuō)明：

一、回轉(zhuǎn)支承的載荷類型

1. 軸向載荷（推力載荷）

• 垂直于軸承平面的力，通常由設(shè)備的自重或工作載荷引起。

• 例如：起重機(jī)吊重時(shí)，回轉(zhuǎn)支承承受的垂直力。

2. 徑向載荷

• 平行于軸承平面的力，通常由風(fēng)載、慣性力或傾斜載荷引起。

• 例如：起重機(jī)在風(fēng)力作用下的側(cè)向力。

3. 傾覆力矩（傾斜載荷）

• 由軸向載荷和徑向載荷的合力產(chǎn)生的力矩，導(dǎo)致軸承傾斜。

• 例如：起重機(jī)吊重時(shí)，由于臂長(zhǎng)產(chǎn)生的傾覆力矩。

4. 組合載荷

• 實(shí)際工況中，回轉(zhuǎn)支承通常同時(shí)承受軸向、徑向和傾覆力矩的組合載荷。

二、載荷分布的特點(diǎn)

1. 非均勻分布

• 由于回轉(zhuǎn)支承的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，載荷在滾道上的分布通常是不均勻的。例如，在傾覆力矩作用下，一側(cè)的滾子承受的載荷較大，另一側(cè)較小。

2. 滾子載荷分布

• 每個(gè)滾子承受的載荷與其位置有關(guān)。在軸向載荷作用下，滾子載荷分布相對(duì)均勻；在傾覆力矩作用下，滾子載荷分布呈現(xiàn)明顯的不對(duì)稱性。

3. 最大載荷位置

• 在組合載荷作用下，最大載荷通常出現(xiàn)在滾道的某一側(cè)（如傾覆力矩作用的方向）。

三、影響載荷分布的因素

1. 載荷類型和大小

• 軸向載荷、徑向載荷和傾覆力矩的比例不同，會(huì)導(dǎo)致滾子載荷分布的差異。

• 例如，傾覆力矩越大，載荷分布越不均勻。

2. 軸承結(jié)構(gòu)參數(shù)

• 滾子數(shù)量、滾道直徑、滾子直徑等參數(shù)會(huì)影響載荷分布。

• 滾子數(shù)量越多，載荷分布越均勻；滾道直徑越大，傾覆力矩對(duì)載荷分布的影響越明顯。

3. 安裝精度

• 軸承安裝面的平行度、同心度等誤差會(huì)導(dǎo)致載荷分布不均勻。

• 例如，安裝面不平行會(huì)導(dǎo)致滾子受力不均，加速局部磨損。

4. 外部支撐條件

• 設(shè)備的支撐結(jié)構(gòu)剛度會(huì)影響載荷分布。如果支撐結(jié)構(gòu)變形，會(huì)導(dǎo)致軸承載荷分布異常。

四、載荷分布的計(jì)算方法

1. 簡(jiǎn)化模型

• 將回轉(zhuǎn)支承簡(jiǎn)化為一個(gè)受軸向、徑向和傾覆力矩的環(huán)形結(jié)構(gòu)，通過(guò)力學(xué)公式計(jì)算滾子載荷分布。

2. 有限元分析（FEA）

• 使用有限元軟件（如ANSYS、ABAQUS）建立軸承模型，模擬實(shí)際載荷下的應(yīng)力和變形分布。

• 這種方法可以準(zhǔn)確反映復(fù)雜載荷下的滾子載荷分布。

3. 經(jīng)驗(yàn)公式

• 根據(jù)軸承制造商提供的技術(shù)資料，使用經(jīng)驗(yàn)公式估算滾子載荷分布。

• 例如，F(xiàn)AG、SKF等廠商提供了針對(duì)不同載荷類型的計(jì)算方法。

五、優(yōu)化載荷分布的措施

1. 合理設(shè)計(jì)軸承參數(shù)

• 增加滾子數(shù)量、優(yōu)化滾道直徑和滾子直徑，使載荷分布更均勻。

2. 提高安裝精度

• 確保軸承安裝面的平行度和同心度，減少安裝誤差對(duì)載荷分布的影響。

3. 加強(qiáng)支撐結(jié)構(gòu)

• 提高設(shè)備支撐結(jié)構(gòu)的剛度，避免因支撐變形導(dǎo)致軸承載荷分布異常。

4. 使用調(diào)心滾子

• 采用調(diào)心滾子軸承，可以自動(dòng)適應(yīng)一定的安裝誤差和變形，改善載荷分布。

5. 定期檢查和維護(hù)

• 定期檢查軸承的磨損情況，及時(shí)調(diào)整或更換滾子，避免局部過(guò)載。

六、實(shí)際應(yīng)用中的注意事項(xiàng)

1. 動(dòng)態(tài)載荷與靜態(tài)載荷

• 在實(shí)際工作中，回轉(zhuǎn)支承通常承受動(dòng)態(tài)載荷（如旋轉(zhuǎn)時(shí)的慣性力），需考慮動(dòng)載荷系數(shù)對(duì)載荷分布的影響。

2. 溫度影響

• 高溫或低溫會(huì)導(dǎo)致軸承材料膨脹或收縮，影響滾子與滾道的接觸狀態(tài)，從而改變載荷分布。

3. 潤(rùn)滑與磨損

• 潤(rùn)滑不良會(huì)導(dǎo)致滾子與滾道之間的摩擦增大，加速磨損，進(jìn)而影響載荷分布。

七、總結(jié)

回轉(zhuǎn)支承的載荷分布是一個(gè)復(fù)雜的力學(xué)問(wèn)題，受載荷類型、軸承結(jié)構(gòu)、安裝精度和外部支撐條件等多種因素影響。通過(guò)合理設(shè)計(jì)、精確安裝和定期維護(hù)，可以優(yōu)化載荷分布，延長(zhǎng)軸承使用壽命。對(duì)于復(fù)雜工況，建議使用有限元分析或咨詢軸承制造商，以確保軸承的可靠性和性能。