重慶大學　朱（zhū）渝春（chūn）

重慶機（jī）械電子技校　張永誌

1、轉盤軸承損（sǔn）壞現（xiàn）象

在汽車起重機、挖掘機（jī）等各類工程機械中，轉盤軸承是傳遞轉台與底盤之間的軸向載荷、徑（jìng）向載荷和傾翻力矩的重要部件。

在輕載工況時（shí），它能正常工作（zuò），自如（rú）地旋轉。但在重載（zǎi）時，尤（yóu）其是在Z大起重量及Z大幅度時，重物（wù）回轉困難，甚至根本不能回轉以致（zhì）卡（kǎ）死。此時通常采取減小幅度、調（diào）整支腿或移動底盤位置等方法使車身傾斜，以幫助實（shí）現重物的回轉運動，完成預定的起重等作業。所以（yǐ）在（zài）檢修工作中往往會（huì）發現轉盤（pán）軸承滾道（dào）已嚴重損壞，內座圈（quān）兩側和作業區前方下滾道產（chǎn）生沿滾道方向的環形裂紋，處座圈上滾道受力Z大區（qū）域發生壓陷（xiàn），並在整個（gè）壓陷區產生徑向龜裂，其損壞狀態如圖1所示。

1.內（nèi）座圈；2.外座圈；3.滾柱

圖1 滾道損壞狀態圖

2、轉盤軸承損壞原因探（tàn）討

（1）安全（quán）係數的影響

轉盤軸承經常在低速大載荷工況下運轉，其承載能力一（yī）般（bān）可用靜容（róng）量表示，額定靜容量記為（wéi）C0a。所謂（wèi）靜（jìng）容量是（shì）指滾道永久變形量（liàng）δ達到3d0/10000時轉（zhuǎn）盤軸承的承載能力，d0為滾動體（tǐ）直徑（jìng）。外載荷的組合一般都用當量載荷Cd來表（biǎo）示。靜容量與當量載荷之比稱為安全（quán）係數，記為fs，這是設（shè）計（jì）和選（xuǎn）用轉盤軸承的主要依（yī）據。

當采用（yòng）校（xiào）核滾柱與滾道間Z大接觸應力的方法（fǎ）設計轉盤軸承時，取許用線接觸應力〔σk線〕＝2.0～2.5×102kN/cm。目前（qián），大多數廠家均根據外載荷的大小對轉盤軸承進行選型計（jì）算。據現有資料介紹，目前小噸位（wèi）起重機轉盤軸承較之大噸位起重機轉（zhuǎn）盤軸承的接觸應力要小，實際安全係數（shù）較高。而起重機噸位越大，則其轉盤軸承直徑越大，製造精度越低，其安全係數（shù）實際上反而較低，這就是大噸位起重機轉盤（pán）軸承比小噸位起重機轉（zhuǎn）盤軸承更容易損（sǔn）壞的（de）根本原因。目前普遍認為，40t以（yǐ）上起重（chóng）機的轉盤軸承，其線（xiàn）接（jiē）觸應（yīng）力不應超過2.0×102kN/cm，安全（quán）係數（shù）應不小（xiǎo）於1.10。

（2）轉台結構剛度的影響

轉盤軸承是傳遞（dì）轉台與底盤間各種載荷的重要（yào）部件，其本身剛度並不大，主要依賴支承它的底盤和轉台的結構剛度。從理論上講，轉台的理想結構（gòu）為大剛度的圓筒（tǒng）狀（zhuàng），以便能讓轉台所（suǒ）受的載（zǎi）荷均勻分布，但受整機高度限製不可能做到。對（duì）轉台進行的有限元分析結果表明，轉台與轉盤軸（zhóu）承相連的底板變形較大，大偏載工況下更為嚴（yán）重，致使載（zǎi）荷（hé）集中作用在小部分滾子上，從而加大（dà）了單個滾（gǔn）子所受到的壓力；尤為嚴重的是轉台（tái）結構的變形會改變（biàn）滾子與滾道的接觸（chù）狀況，大大減少接觸長度並導致接觸應力大幅增加。而目前廣泛采用的接觸應力和靜容（róng）量的計算方法（fǎ），都（dōu）是（shì）以轉盤（pán）軸承均勻受力（lì）、且滾子有（yǒu）效接（jiē）觸長度為滾子（zǐ）長度的80％為前提的。顯而易見，這種前提是不符合實際情況的（de）。這也是導致轉盤軸承易於損壞的另一個原（yuán）因。

（３）熱處理狀態的影響

轉盤軸（zhóu）承本身的加工質量受製造精度、軸（zhóu）向間（jiān）隙和熱處理狀態（tài）的影響很（hěn）大，這裏（lǐ）容易（yì）忽略的因素是熱（rè）處理狀態的影（yǐng）響。顯然，要（yào）使滾道表麵不產生裂紋（wén）及壓陷，就要求滾道（dào）表麵除具有足夠的硬度而外，還必須具有足夠的硬化層深度和心部（bù）硬度。據國外資料介紹，滾道硬化層深度應隨滾動體的增大而加（jiā）厚，Z深（shēn）可（kě）超過6ｍｍ以上，心部硬度（dù）也應（yīng）較高，這樣滾道才會有較高的抗壓潰能力。所以（yǐ）轉盤軸承滾道表麵淬硬層深度不足，心部硬度偏（piān）低，也是造成其損（sǔn）壞的原因之一。

3、改進對策（cè）

（1）通（tōng）過（guò）有限元分（fèn）析，適當加大轉台與轉盤軸承相連部位的（de）板材（cái）厚（hòu）度，以便提高轉台的結構剛（gāng）度。

（2）對大直徑轉盤軸承進行設計時，應（yīng）適當加大安（ān）全係數；適當增加（jiā）滾子的數量也可以（yǐ）改善滾子與滾（gǔn）道的接觸狀況。

（3）提高轉（zhuǎn）盤軸（zhóu）承的製造（zào）精度，重點放在熱處理工藝上。可（kě）降低中頻淬火速度，力求獲得較大的表麵（miàn）硬度和淬硬深度，防止滾（gǔn）道表麵出現淬火裂紋。

（來源：網絡）