發(fā)布時間：2025年4月23日                                    回轉支承

回轉支承（Slewing Bearing）是一種用于承受軸向、徑向和傾覆力矩的大型滾動軸承，廣泛應用于工程機械（如起重機、挖掘機）、風電設備、港口機械等。其載荷分布是指作用在回轉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。以下是回轉支承載荷分布的詳細說明：

一、回轉支承的載荷類型

1. 軸向載荷（推力載荷）

• 垂直于軸承平面的力，通常由設備的自重或工作載荷引起。

• 例如：起重機吊重時，回轉支承承受的垂直力。

2. 徑向載荷

• 平行于軸承平面的力，通常由風載、慣性力或傾斜載荷引起。

• 例如：起重機在風力作用下的側向力。

3. 傾覆力矩（傾斜載荷）

• 由軸向載荷和徑向載荷的合力產生的力矩，導致軸承傾斜。

• 例如：起重機吊重時，由于臂長產生的傾覆力矩。

4. 組合載荷

• 實際工況中，回轉支承通常同時承受軸向、徑向和傾覆力矩的組合載荷。

二、載荷分布的特點

1. 非均勻分布

• 由于回轉支承的結構特點，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，一側的滾子承受的載荷較大，另一側較小。

2. 滾子載荷分布

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

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（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，會導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. 軸承結構參數(shù)

• 滾子數(shù)量、滾道直徑、滾子直徑等參數(shù)會影響載荷分布。

• 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、同心度等誤差會導致載荷分布不均勻。

• 例如，安裝面不平行會導致滾子受力不均，加速局部磨損。

4. 外部支撐條件

• 設備的支撐結構剛度會影響載荷分布。如果支撐結構變形，會導致軸承載荷分布異常。

四、載荷分布的計算方法

1. 簡化模型

• 將回轉支承簡化為一個受軸向、徑向和傾覆力矩的環(huán)形結構，通過力學公式計算滾子載荷分布。

2. 有限元分析（FEA）

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

• 這種方法可以準確反映復雜載荷下的滾子載荷分布。

3. 經驗公式

• 根據(jù)軸承制造商提供的技術資料，使用經驗公式估算滾子載荷分布。

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

五、優(yōu)化載荷分布的措施

1. 合理設計軸承參數(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，減少安裝誤差對載荷分布的影響。

3. 加強支撐結構

• 提高設備支撐結構的剛度，避免因支撐變形導致軸承載荷分布異常。

4. 使用調心滾子

• 采用調心滾子軸承，可以自動適應一定的安裝誤差和變形，改善載荷分布。

5. 定期檢查和維護

• 定期檢查軸承的磨損情況，及時調整或更換滾子，避免局部過載。

六、實際應用中的注意事項

1. 動態(tài)載荷與靜態(tài)載荷

• 在實際工作中，回轉支承通常承受動態(tài)載荷（如旋轉時的慣性力），需考慮動載荷系數(shù)對載荷分布的影響。

2. 溫度影響

• 高溫或低溫會導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. 潤滑與磨損

• 潤滑不良會導致滾子與滾道之間的摩擦增大，加速磨損，進而影響載荷分布。

七、總結

回轉支承的載荷分布是一個復雜的力學問題，受載荷類型、軸承結構、安裝精度和外部支撐條件等多種因素影響。通過合理設計、精確安裝和定期維護，可以優(yōu)化載荷分布，延長軸承使用壽命。對于復雜工況，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。