武汉理工大学毕业设计（论文）
G3——转台重量； c——转台重心距回转中心的距离； ——机器房及其内部装置重量；d——距离回转中心的距离； ——配重； e——配重距离回转中心的距离；
G4G5W——风载荷； h——风载荷作用点高度。 不同工况下回转支承所受载荷计算如下： 1）考虑八级风力时的最大工作载荷
F??Q?G1?G2?G3?G4?G5?(41.35?25.385?37.117?40.313?49.838?68)?104?262.003?104NM?Q?Rmax?G1amax?W?h?G2?b?G3??c?G4?d?G5?e?(41.35?35?25.385?18.5?5.35?16.47?37.117?0.6?40.313?3.5?49.838?2.36?68?5.4)?104?1357.5?104N 2）不计风力，考虑125%试验载荷时最大工作载荷
F??1.25Q?G1?G2?G3?G4?G5?(41.35?1.25?25.385?37.117?40.313?49.838?68)?104?227.34?104NM?1.25Q?Rmax?G1amax?G2?b?G3??c?G4?d?G5?e?(41.35?35?1.25?25.385?18.5?37.117?0.6?40.313?3.5?49.838?2.36?68?5.4)?104?1631.8?104N
3）不计风力时的最大工作载荷
Fa?262.003?104NM?Q?Rmax?G1amax?G2?b?G3?c?G4?d?G5?e ＝(41.35?35?25.385?18.5?37.117?0.6?40.313?3.5?49.838?2.36?68?5.40)?104 ＝1269.95?104N?m
工况2可作为静态容量计算载荷，工况1作为动态容量计算载荷。回转支承结构型式考虑采用三排滚柱式回转支承（13系列）根据手册表2—5—2，表2—5—3，工况参数和载荷换算系数如下：
fs?1.25，fd?1.13，ka?1.0，kr?0
回转支承当量载荷为（径向载荷数值较小忽略不计）： 静态：
F'a?fskaFa?1.25?227.34?104?284.18?104N31
(3-1)
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动态：
M'?fskaM?1.25?1631.8?104?2039.75?104N?mF'a?fdkaFa?1.13?262.003?104?296.06?104N (3-2)
(3-3) (3-4)
M'?fdkaM?1.13?1357.5?104?1533.98?104N?mFa?262.003?104N螺栓计算载荷：
根据以上计算结果，选择三排滚柱式滚动轴承131.50.3150。
M?1368.73?104N?m3.3 回转支承装置计算
表3-1 131.50.3150型轴承的主要尺寸参数
外型尺寸 D (mm) 3432 d (mm) 2868 H (mm) 270 安装尺寸 D1 (mm) 3342 D2 (mm) 2958 72 n ? (mm) 45 表3-2
结构尺寸 齿轮参数 H (mm) 8 (mm) 258 (mm) 68 b (mm） 180 x +0.5 m (mm) 22 (mm) 3536 174 外齿参数 内齿参数 Z (mm) 2768 139 n1 H1 De De Z
参考质量：5600kg.
3.3.1 回转支承装置计算载荷
1）物品横向偏摆引起的水平力
S?Qtan30?41.35?104?tan30?2.167?104N (3-5)
2）P? 为 回转机构起（制）动时，作用于回转部分重心上的水平惯性力。
P??m??v? 〔N〕 (3-6) tq? 32
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式中： m? —— 回转部分的质量 〔kg〕；
v? —— 回转部分重心的线速度 〔ms〕；
tq? —— 回转机构起动时间，初步计算时可取3～5s，在此次设计计算中取tq??4s。
回转部分包括：臂架系统、人字架、配重系统、机器房和司机室等
m??262.003t
经计算，回转部分重心到回转中心的距离距离是l?4.84m。
v14?4.84?1???Dn3.60?60?0.25m/s (3-7)
所以：Pv0.25??m????262.003?103?16375N
t?q?43) 作用于起重机回转部分的离心力
P?m?n2?lC?90 (3-8)
式中： m? —— 回转部分的质量〔N〕； n —— 回转速度 〔rmin〕； l —— 回转部分重心到回转中心的距离 〔m〕。 将数据带入式（7－4）计算得：
Pmn2?l312?4.84c???90?262.003?10?90?14090N
4)
Ps —— 运行机构制动时作用于回转部分的水平惯性力
Pvs?m??st〔N〕 (3-9) zs式中： vs —— 起重机运行速度 〔ms〕；
tzs —— 运行机构制动时间 〔s〕
将数据带入公式计算得：
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Ps?m??vs0.42?262.003?103??15720N tzs7合成切向力 Pt'?2Ptcos??2?96943?cos370?154844N Pn?Pttan200?96943?tan200?35284N 合成法向力： Pn'?2Pncos??2?35284?cos370?56358N 总垂直力V：
V??V?G?Q?262.003?104N' (3-10)
水平力H： 纵向 hx?Pn?Pc?56358?14090?42448N
横向 hy?S?P??Pt?21670?16375?154844?160139N
2H?Hx2?Hy (3-11)
'式中：Hx??Hxi —— x轴方向所有水平力之和；
Hy??Hyi —— y轴方向所有水平力之和。
所以：
H?HX?HY?424482?1601392?165669.3N
22合力矩Ｍ： 纵向：
Mx?MG?MQ?Mpc?(40?35?125.188?1.41?17.05)?10?1298.8?10N?m44 (3-12)
式中： MG——旋转部分自重力矩； MQ——载重力矩；
Mpc——旋转部分离心力引起的力矩。 横向:
My?Ms?Mpi?(2.167?25?1.6375?17.4)?104?82.67?10N?m2M?Mx2?My 〔N?m〕 (3-14)
4 (3-13)
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式中：Mx??Mxi —— 各垂直力及水平力对x轴力矩之和； My??Myi —— 各垂直力及水平力对y轴力矩之和。
M?Mx?My?(1298.82?82.672)?108?1301.4?104N?m22
3.3.2 滚道接触应力计算
一排滚动体的数目n[9]：
n??DR?d (3-15)
式中： D —— 滚动体中心直径 〔m〕； d —— 滚动体直径 〔mm〕；
R —— 考虑放置隔离圈的空隙系数，其值于隔离圈型式有关，在结构允许的情况下取小值，初步估算可取R＝1.2～1.4。
?D3.14?3432n1???179.6
R?d1.2?50取n=180
?D3.14?3452n2???225.8R?d1.2?40 取n=226
?D3.14?3150n3???274.7
R?d1.2?30取n=275
1) 垂直力V作用下滚动体产生的载荷
PV?Pv为:
V 〔N〕 (3-16) ZV262.003?104Pv???14556N
n1802）水平力H引起的滚动体最大载荷PHmax为 对于滚柱轴承：
5H 〔N〕 (3-17) i?Z式中： i —— 承受水平力滚动体的排数，一般取 i=1；
PHmax? Z —— 一排中滚动体的数目； H——回转支承装置的计算水平力。
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