云南設(shè)備起重關(guān)于起重機(jī)回轉(zhuǎn)支承可靠度分類號滾動軸承式回轉(zhuǎn)支承裝置是起重機(jī)中應(yīng)用最廣泛的回轉(zhuǎn)支承裝置，云南設(shè)備起重公司分享其主要失效形式為滾動體接觸疲勞和接觸強(qiáng)度破壞。
回轉(zhuǎn)支承裝置的接觸疲勞破壞將使支承裝置在工作時產(chǎn)生沖擊、噪聲、磨損和溫升，從而導(dǎo)致起重機(jī)的工作性能下降乃至喪失承載能力。起重機(jī)的滾動軸承式回轉(zhuǎn)支承是一個大型的特種軸承，其可靠性分析與設(shè)計難以套用一般滾動軸承的計算方法，云南設(shè)備起重起重機(jī)行業(yè)尚未進(jìn)行充分的研究。
1、滾動體應(yīng)力為正態(tài)分布的參數(shù)估計在疲勞強(qiáng)度可靠性設(shè)計中，當(dāng)缺乏實測資料時，可近似地按下式估計滾動體應(yīng)力分布參數(shù)，即式中，μ為滾動體在計算截面上工作應(yīng)力的均值σ為滾動體在計算截面上工作應(yīng)力的標(biāo)準(zhǔn)差S為根據(jù)零件工作狀態(tài)的正常載荷（或第Ⅰ類載荷）按常規(guī)應(yīng)力計算方法所得到的零件工作應(yīng)力C為變異系數(shù)，一般C 3.2滾動體強(qiáng)度為威布爾分布的參數(shù)估計當(dāng)缺乏滾動體疲勞強(qiáng)度的實測數(shù)據(jù)時，可通過材料的機(jī)械特性資料來近似地確定零件的疲勞強(qiáng)度的分布參數(shù)式中，μ分別為滾動體材料的對稱循環(huán)疲勞極限的均值和標(biāo)準(zhǔn)差K為疲勞極限修正系數(shù)，對滾動體而言，取K接觸疲勞破壞是由于兩物體接觸加載后，在物體表面下某一深度處產(chǎn)生的對稱循環(huán)切應(yīng)力超過材料疲勞極限的結(jié)果，因此，當(dāng)工作應(yīng)力為接觸應(yīng)力時，強(qiáng)度取為滾動體材料的對稱循環(huán)疲勞極限σ通常，手冊中的σ值即材料對稱循環(huán)疲勞極限的均值，而標(biāo)準(zhǔn)差可取為均值的10 ，則滾動體的疲勞強(qiáng)度分布參數(shù)可近似取為武漢水利電力大學(xué)（宜昌）學(xué)報2000年6月?lián)嘘P(guān)研究結(jié)果推薦，材料的疲勞極限σ與布氏硬度之間存在一定的關(guān)系，當(dāng)布氏硬度小于500HB時，對于黑色金屬可采用以下經(jīng)驗公式威布爾分布的均值、標(biāo)準(zhǔn)差與β，S 0，θ之間的關(guān)系如下式表示β為威布爾分布的形狀參數(shù)，對于軸承鋼，β=1.1～1.3由式（16）、（17）確定的μS，及上述β值，代入式（19），（20）中可求出S 0，從而求出A、C ，查取數(shù)表即得零件的失效概率P以上方法可用于回轉(zhuǎn)支承的可靠性評價。文獻(xiàn)中推薦目標(biāo)可靠度值[ R] =0.99 ，通過R與[ R]的比較可修改回轉(zhuǎn)支承的設(shè)計尺寸，從而達(dá)到可靠性設(shè)計的目的。
2、滾動體承載能力極限狀態(tài)方程由可靠性理論知，回轉(zhuǎn)支承裝置要在規(guī)定的時間內(nèi)可靠地工作，必須滿足式中，S為滾動體的承載能力s為滾動體所受應(yīng)力。S ， s本身是某些變量的函數(shù)，即式中， X為影響滾動體強(qiáng)度和應(yīng)力的隨機(jī)變量，如滾動體材料性能、表面質(zhì)量、尺寸效應(yīng)、材料對缺口的敏感性、載荷情況、應(yīng)力集中、工作溫度、潤滑狀態(tài)等。由式（1）可得滾動體的極限狀態(tài)方程為根據(jù)大量統(tǒng)計資料可知，滾動體強(qiáng)度S服從威布爾分布，應(yīng)力s服從正態(tài)分布，可采用應(yīng)力─強(qiáng)度干涉模型求解出滾動體，亦即滾動軸承的可靠度相應(yīng)的累積失效概率為2回轉(zhuǎn)支承裝置的可靠度求解模型設(shè)已知滾動體強(qiáng)度的概率密度函數(shù)和滾動體應(yīng)力的概率密度函數(shù)，根據(jù)應(yīng)力―強(qiáng)度干涉理論，滾動體的失效概率為朱大林，教授，從事機(jī)械結(jié)構(gòu)動態(tài)分析和可靠性設(shè)計教學(xué)與研究。武漢水利電力大學(xué)（宜昌）機(jī)械工程系（443002）式中，P（S）、f（s）分別為強(qiáng)度和應(yīng)力的概率密度函數(shù)，因為滾動體的強(qiáng)度服從威布爾分布，應(yīng)力服從正態(tài)分布，所以，強(qiáng)度S的概率密度函數(shù)為應(yīng)力s的概率密度函數(shù)為強(qiáng)度S的累積分布函數(shù)為式中，β為形狀參數(shù)S為位置參數(shù)θS為尺度參數(shù)。對式（6）取積分下限為S 0，積分得零件的失效概率為式（10）的積分有專用數(shù)表，可以根據(jù)β、A =來查取零件可靠度由式（10）可知，欲求得滾動體的失效概率P f，關(guān)鍵是確定應(yīng)力分布參數(shù)σ和強(qiáng)度分布參數(shù)β，3應(yīng)力和強(qiáng)度分布的參數(shù)估計
3、回轉(zhuǎn)支承的可靠性計算實例一門座起重機(jī)回轉(zhuǎn)支承，分析其可靠度R ，計算原始數(shù)據(jù)為：起重機(jī)工作級別A 7，起重量20t ，工作幅度18～45m.根據(jù)常規(guī)設(shè)計計算方法，計算出回轉(zhuǎn)支承裝置的受力：總垂直力V =2381kN 總水平力H s.根據(jù)設(shè)計資料得到最大應(yīng)力為S 9.59MPa ，應(yīng)力均值及標(biāo)準(zhǔn)差分別為（取C知：σ=306.99MPa.計算可靠度，取形狀參數(shù)β=1.1，由式（19）、（20）求出S 5結(jié)語本文討論了起重機(jī)滾動軸承式回轉(zhuǎn)支承的接觸疲勞可靠性，采用應(yīng)力─強(qiáng)度干涉模型得出了回轉(zhuǎn)支承的失效概率P f，進(jìn)而得到了可靠度R.本文所建立的方法不但可用于滾動軸承式回轉(zhuǎn)支承的可靠性評價，而且可根據(jù)給定的目標(biāo)可靠度[ R]與R的比較，修改回轉(zhuǎn)支承的尺寸以達(dá)到可靠性設(shè)計的目的。如本文計算結(jié)果為R =99 .42 ，而目標(biāo)可靠度[ R]為99 ，說明設(shè)計尺寸稍偏大，可適當(dāng)修改設(shè)計尺寸，以達(dá)到[ R] =99 的要求。
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