转盘轴承综合知识介绍
一. 概述
转盘轴承（也叫回转支承）是一种能够同时承受较大的轴向载荷、径向载荷和倾覆力 矩等综合载荷的特殊结构的大型轴承，它集支承、旋转、传动、固定和密封、防腐等多种 功能于一体，是一种高技术含量、高附加值的产品，广泛应用于起重机械、工程机械、运 输机械、矿山冶金机械、医疗器械以及舰船、雷达、风力发电机等设备。
目前能够生产转盘轴承的厂家很多，国外公司主要有：德国的罗特艾德（ROTHEERDE） 公司和FAG公司、法国的劳力氏（ROLLIX）公司、英国的泰珀雷克斯（TAPEREX）公司、瑞 典的SKF公司等。我国是从二十世纪六十年代开始生产并应用转盘轴承的。国内能够生产 转盘轴承的厂家主要有：洛阳LYC轴承有限公司、瓦房店轴承集团公司、徐州罗特艾德回 转支承有限公司、马鞍山方圆回转支承公司等。
转盘轴承与普通轴承一样，都有套圈和滚动体，但与普通轴承相比，又有很大的差 别。转盘轴承的尺寸一般都很大，其直径通常在0.4～10米，有的竟达40米。一般情况下， 转盘轴承均在低速、重载条件下工作。转盘轴承均自身带有安装孔、润滑油孔和密封装置， 具有结构紧凑、引导旋转方便、安装简便和维护容易等特点。本专题主要针对转盘轴承的 主要结构型式、代号方法、技术要求、设计及加工、测量技术等方面作简单介绍。
二．转盘轴承的结构型式
转盘轴承的结构型式很多，其中主要有：四点接触球转盘轴承（见图1）、双排异径 球转盘轴承（见图2）、交叉圆柱滚子转盘轴承（见图3）、交叉圆锥滚子转盘轴承（见图 4）、三排圆柱滚子组合转盘轴承（见图5）。也可以按其是否带齿及轮齿的分布部位分为： 无齿式、外齿式和内齿式。
图1 四点接触球转盘轴承
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图2 双排异径球转盘轴承
图3 交叉圆柱滚子转盘轴承
图4 交叉圆锥滚子转盘轴承
图5 三排圆柱滚子组合转盘轴承
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转盘轴承根据不同的结构特点可分别满足各种不同负荷条件下工作主机的需求。其 中，四点接触球转盘轴承具有较高的动负荷能力，交叉圆柱滚子转盘轴承具有较高的静负 荷能力，交叉圆锥滚子转盘轴承其预过盈能使轴承具有较大的支撑刚性和较高的回转精 度，三排圆柱滚子组合转盘轴承由于把承载能力的提高引向轴承的高度方向，各种载荷又 分别由不同滚道和滚子组承受，所以在同等受力条件下，其轴承的直径可大大缩小，因而 具有使主机更为紧凑的特点，是一种高承载能力的转盘轴承。
三．转盘轴承的代号方法
3.1 代号的构成
转盘轴承的代号由基本代号和后置代号组成。 具体示例为：
01 1 . 40 . 1120 . 03 K1 /P6 G1
齿轮淬火 公差等级为6级 某些结构改变
套圈材料为42CrMo，调质处理 滚道中心圆直径为φ1120 滚动体（钢球）直径为φ40 外齿较小模数 四点接触球转盘轴承
3.2 基本代号构成
基本代号分为三部分，前部为结构型式和传动型式代号，中部为滚动体直径（数值可 近似表示，对两排滚动体以上的轴承为最大滚动体直径），后部为滚动体中心圆直径（数 值也可近似表示）。前部、中部和后部之间用“.”隔开。 3.2.1 结构型式代号
结构型式代号按表1的规定。
表1 结构型式代号
结构型式代号
01 02 11 13
3.2.2 传动型式代号
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结构型式类型 四点接触球轴承 双排异径球轴承 交叉圆柱滚子轴承 三排圆柱滚子组合轴承
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传动型式代号按表2的规定。
表2 传动型式代号
传动型式代号
0 1 2 3 4
3.3 后置代号
3.3.1 后置代号是在轴承的材料及热处理方式、公差等级、尺寸、密封、技术要求等有改 变时，在基本代号后添加的补充代号。当改变项目多时，按表3所列从左到右的顺序排列。
表3 后置代号排列顺序
1
2
3
4
传动型式 无齿式
渐开线圆柱齿轮外齿小模数 渐开线圆柱齿轮外齿大模数 渐开线圆柱齿轮内齿小模数 渐开线圆柱齿轮内齿大模数
轴承材料 密封、套圈变型、技术要求等 公差等级 齿轮参数变动或需表面淬火 3.3.2 改变内容为材料及热处理方式时，其代号按表4的规定，并用“.”和基本代号隔 开。其中T代表材料需要调质处理，Z代表材料进行正火处理。
表4 材料及热处理方法代号
代号
03
04
11 50MnT
12
13
材料 42CrMoT 42CrMoZ 50MnZ 其它材料
3.3.3 改变内容为密封、套圈变型或技术要求等时，其代号用“K和数字”表示，如“K1”， “K2”等，与材料代号空半个汉字距。
3.3.4 改变内容为公差等级时，则在其代号后用“/”与前面代号分开，公差等级为0 级时，可不标注。公差等级分为0、6、5三级，精度从前到后依次升高。
3.3.5 改变内容为齿轮参数变动或需要表面淬火时，其代号用“G和数字”表示，如“G1”， “G2”等，与公差等级代号空半个汉字距。
该代号表示方法是最新JB/ T10471《滚动轴承 转盘轴承》标准中规定的，与国外一 些公司的代号方法较为接近。国内转盘轴承生产厂家的编号方法不尽相同，洛阳轴承集团 公司除了采用JB/T10471的编号方法之外，还有另外一套编号方法。该代号沿用了滚动轴 承老代号的编号方法，如：D1797/872G2表示外齿式交叉圆柱滚子转盘轴承，其中“D”表
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示精度等级为D级，“1”表示带外齿，“79”表示类型，“7”表示直径系列，“872”表 示轴承的内径，“G2”表示套圈材料为50Mn。主要结构类型的编号见表5：
表5 LYC结构型式代号
结构类型 四点接触球转盘轴承 双排异径球转盘轴承 交叉圆柱滚子转盘轴承 交叉圆锥滚子转盘轴承 三排圆柱滚子组合转盘轴承
无齿式 78000 578000 79000 579000 539000
外齿式 178000 678000 179000 679000 639000
内齿式 278000 778000 279000 779000 739000
瓦房店轴承集团公司和徐州罗特艾德回转支承有限公司的编号方法基本一致，主要结 构类型的编号见表6：
表6 ZWZ结构型式代号
结构类型 四点接触球转盘轴承 交叉圆柱滚子转盘轴承 三排圆柱滚子组合转盘轴承
无齿式 HSB HJB HYB
外齿式 HSW HJW HYW
内齿式 HSN HJN HYN
稍为不同的是：瓦轴的结构型式代号后直接加滚动体所在中心圆直径，而徐州回转支 承是结构类型代号＋滚动体直径＋滚动体所在中心圆直径。
四．转盘轴承的主要技术要求
4.1 转盘轴承的外形尺寸及公差
JB/T10471-2004《滚动轴承 转盘轴承》标准中比较详细地给出了一些转盘轴承的外 形尺寸及公差，当然也可以根据用户的实际要求来确定。 4.2 转盘轴承的旋转精度应符合JB/T 10471的规定。 4.3 轴承的游隙应符合JB/T 10471的规定。 4.4 轴承的表面粗糙度应符合JB/T 10471的规定。 4.5 转盘轴承的材料选择及热处理要求
4.5.1 转盘轴承的套圈材料一般选用符合GB/T 699-1999规定的50Mn钢或符合GB/ T3077 —1999规定的42CrMo钢。也可以选用具有同等性能的其他材料制造，如：45号钢、5CrMnMo 钢、42SiMn钢、45Mn钢等。锻件要求正火或调质处理，正火状态的套圈硬度要求为187～ 241HB。调质状态的套圈硬度要求为229～269HB。
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套圈滚道需表面淬火，硬度要求为55～62HRC，其有效硬化层深度DS值应符合表5的规 定。对于无堵塞孔的套圈，其淬火软带宽度在Dw≤25mm时应不大于2Dw值，在Dw>25mm时应 不大于50mm，并作明显永久性的“ S ”标记；对于有堵塞孔的套圈，其淬火软带应位于 塞子孔位置。对于双半套圈的软带，除应加上“ S ”标记外，还应在配钻孔和装配时， 使双半套圈软带相间180º或放于一处。
表7 套圈滚道有效硬层深度DS值
DW DS
单位为毫米
超过 到 超过 到 超过 到 超过 到 —
30
30
40
40
50
50
—
≥3.0 ≥3.5 ≥4.0 ≥5.0
注：DS值为硬度达到HRC48以上的表层深度。
4.5.2 滚动体采用钢GCr15或钢GCr15SiMn制造，材料应符合GB/T18254—2000的规定。 其中钢球应符合GB/T308—2002的规定，圆柱滚子应符合GB/T4661—2002的规定。热处 理质量应符合JB/T1255的规定。
4.5.3 密封圈一般采用耐油的丁腈橡胶制造，材料应符合HG/T2811—1996的规定，也有采 用毛毡密封圈或氟橡胶密封圈。
4.5.4 保持架根据轴承的结构类型可选择不同的结构和材料，一般采用聚酰胺制造，材料 应符合HG/T2349—1992的规定，也有采用黄铜、钢或铸铝制造的。 4.6 齿轮要求
4.6.1 齿轮为渐开线圆柱齿轮，径向变位系数x为+0.5，对滚动体中心圆直径DWP为250～ 450mm的四点接触球轴承，齿轮径向变位系数为0。
4.6.2 齿轮的模数应符合GB/T 1357—1987《渐开线圆柱齿轮 模数》的规定。
4.6.3 齿轮的精度一般采用GB/T10095.1—2001《渐开线圆柱齿轮 精度 第一部分：轮 齿同侧齿面偏差的定义和允许值》和GB/T10095.2—2001《渐开线圆柱齿轮 精度 第二 部分：径向综合偏差与径向跳动的定义和允许值》中的9-9-8GK。 4.6.4 根据需要可以进行齿面淬火，具体要求由制造厂和用户协商。 4.7 其他技术要求
a)轴承零件表面不应有裂纹、锈蚀、毛刺和锐边等。 b)轴承零件不允许有白点、夹杂、折叠和缩孔等缺陷。 c)轴承应旋转灵活，密封圈不应松动或脱落。
d)具有特殊要求的专用轴承，应符合用户与制造厂双方协商规定的补充技术要求。
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五．转盘轴承的设计
5.1 主参数的选取
根据JB/T10471-2004《滚动轴承 转盘轴承》标准中规定的轴承型号即可清楚地知道 转盘轴承的滚动体直径和所在中心圆直径，滚动体的个数Z= πDpw ，其中Kz为系数，满装
KzDw 滚动体时，Kz＝1；有保持架时，根据结构类型不同，Kz的取值也不同，Kz的选取可以参 见表8。
表8 Kz的取值
结构型式
高负荷 一般负荷
四点接触球 转盘轴承 1.15～1.16 1.33
交叉圆柱滚子 转盘轴承 1.01～1.1 1.25
三排圆柱滚子组合
转盘轴承 1.18～1.25 1.25～1.30
Kz
对于JB/T10471标准中没有规定的非标转盘轴承，可按下列约束条件优化设计（对于 高负荷要求的转盘轴承，优化的目标还是额定动、静负荷最大）。
①对于四点接触球转盘轴承
滚动体直径Dw应满足0.375H≤Dw≤0.45H (其中H为装配高) 滚动体所在中心圆直径Dpw=0.5(D+d) ②对于交叉圆柱滚子转盘轴承
滚动体直径Dw应满足0.3H≤Dw≤0.4H (其中H为装配高) 滚动体所在中心圆直径Dpw=0.5(D+d)
③对于双排异径球转盘轴承，其滚动体公称直径上排/下排的组合为：25/20，30/25， 40/30，50/40，60/50。
④对于三排圆柱滚子组合转盘轴承，其滚动体公称直径上排/下排/径向的组合为： 25/20/16、32/25/20、40/32/25、45/32/25、50/40/25。 5.2 各零件结构参数的确定
①对于四点接触球转盘轴承，外圈滚道曲率半径Re=0.54Dw，内圈滚道曲率半径 Ri=0.525Dw。接触角一般选45°，也有选60°、70°的。不带齿的套圈可做成上下两半 结构，也可做成整体式带塞子孔的结构。采用两半结构时，止口高度取6～10（8～12）， 止口处壁厚取8～12。采用整体结构时，可以提高套圈的刚性，减小套圈加工时的变形。 钢球和隔离块从塞子孔处装入，柱塞直径：d0=1.25Dw，需用锥销将塞子固定在套圈上，
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锥销直径d0’= 1
3 d0，锥度为 1:50。内、外圈挡边直径d2 = Dpw-εi ，D2 = Dpw+εe。保
持架采用隔离块型式，其两端靠近钢球处，制成凹球面，与钢球相适应，隔离块凹球面曲 率半径Rc=0.54Dw。见图 6。密封圈结构有多种，其中较为常见的为图 7 所示的结构，可 以做成整圈，也可以做成条状首尾对接，嵌入轴承套圈的密封槽内。
图 6 图 7
②对于交叉圆柱滚子转盘轴承，与四点接触球转盘轴承类似，可以采用上下两半结 构，也可以采用整体式带塞子孔的结构。接触角为45°，滚子1:1交叉成90°排列，通常 为满滚子结构，滚子圆周总间隙规定为：0.25Dw≤ε≤0.55Dw，如不满足可适当调整Dpw 值。也有采用隔离块的，结构见图8。
图 8
③对于三排圆柱滚子组合转盘轴承，上下两排滚子分别为主推力和反推力滚子，主 推力滚子直径大于或等于反推力滚子直径，中间径向滚子用以承受径向力。上下两排采用 扇形分段保持架（见图9），一般采用铸铝ZL102或尼龙材料。径向滚子可以采用满装结构， 也可以采用隔离块（见图10），材料为尼龙或黄铜、铸铝等。
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图 9 图 10
六．转盘轴承的校核
6.1 转盘轴承承载曲线的建立
转盘轴承承载曲线（即负荷-力矩图）是验证轴承寿命和安全系数的基础。转盘轴承 的动载荷和静载荷承载曲线是分别以一条直线来表示的。横坐标表示轴向负荷，纵坐标表 示倾覆力矩。具体示例见图11。
图 11
其中：曲线1是表示转盘轴承采用42CrMo材料制造，许用接触应力为3850MPa时的 许用静负荷承载曲线；
曲线 2 是表示一组转盘轴承在承受径向负荷不高，回转速度很低，要求工作精度不 高的条件下，轴承在全回转时，可靠性为90%，寿命为寿命为30000转所承受的额定动负 荷承载曲线；
曲线3是表示转盘轴承采用50Mn材料制造，许用接触应力为3400MPa时的许用静负 荷承载曲线。
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三条虚线分别表示 8.8、10.9、12.9 级螺栓的极限负荷曲线，它是在连接长度为螺 栓公称直径的5倍，预应力为螺栓材料屈服极限的70%时确定的。 6.2 转盘轴承静载安全系数
计算转盘轴承的静载安全系数需要首先计算出转盘轴承的当量静载荷和倾覆力矩（计 算方法见表9，其中偏心轴向载荷与中心轴向载荷关系系数Ko的取值见表10），然后在负 荷-力矩图上找出相应的负荷点，连接坐标原点与该点并延长至许用静负荷承载曲线1或 3上，用交点处的横坐标值除以负荷点的横坐标值（或交点处的纵坐标值除以负荷点的纵 坐标值）即为转盘轴承静载安全系数fs。转盘轴承静载安全系数fs必须大于其许用安全 系数[fs]，许用安全系数[fs]根据主机不同而不同，可参考表11。
表 9 转盘轴承当量载荷的计算方法
计算方法
结构型式
按静态工矿选型的 当量静载荷的计算
按动态工况预测寿命的 当量动载荷的计算 当 Fr≥0.8Kc*Fa时, Fac=0.59Fa+1.18Fr/Ko
四点接触球转盘轴承 α=45º
Fac=Fa+2.3Fr/Ko Mc=M
当 Fr＜0.8Kc*Fa时, Fac=Fa+0.66Fr/Ko Mc=M
当 Fr≤0.1Ko*Fa时,
双排角接触球转盘轴承 α=90º
Fac=Fa
当 Fr≤0.1Kc*Fa时, Fac=Fa
当 Fr＞0.1Ko*Fa 时需选用接触 当 Fr＞0.1Kc*Fa 时需选用接触 角α＜90º的轴承 Mc=M
Fac=Fa+2.3Fr/Ko
角α＜90º的轴承 Mc=M
当 Fr≥0.67Kc*Fa时, Fac=0.67Fa+1.5Fr/Kc 当 Fr＜0.67Kc*Fa时, Fac=Fa+Fr/Kc Mc=M
Fac=Fa
Fac=Fa Mc=M
交叉圆柱滚子转盘轴承 α=45º
Mc=M
三排圆柱滚子组合转盘轴承
Mc=M
径向载荷 Fr由承受径向载荷的一列滚子承受
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2M/DpwFa
0 0.0831 0.1849 0.308 0.4538 0.600 0.6317 0.6713 0.7247 0.8005 0.913 1.092 1.403 2.046 2.264 2.537 2.890 3.361 4.023 5.019 6.682 7.149 7.710 8.346 9.102 10.0 11.11 12.48 14.31 16.67 20
表 10 轴承偏心轴向载荷与中心轴向载荷关系系数Ko、Kc
点接触 线接触 Ko Ko Kc 2M/DpwFa
0 1 1 1
1.168 1.014 0.0611 1.122 1.381 1.064 0.1372 1.276 1.648 1.164 0.2334 1.471 1.983 1.389 0.3600 1.732 2.356 1.501 0.5238 2.076 2.45 1.546 0.5742 2.189
1.602 0.6341 2.313 2.564
2.709 1.675 0.7143 2.483 2.903 1.772 0.8229 2.711 3.178 1.922 0.9763 3.031 3.595 2.152 1.210 3.512 4.303 2.559 1.602 4.318 5.734 3.481 2.391 5.931 6.215 3.735 2.654 6.468 6.817 4.121 2.984 7.143 7.593 4.625 3.408 8.006 8.628 5.389 3.974 9.166 10.081 6.276 4.767 10.776 12.255 7.743 5.926 13.175 15.898 10.227 7.939 17.182 16.92 10.927 8.459 18.387 18.149 11.768 9.114 19.685 19.531 12.719 9.889 21.277 21.186 13.856 10.783 23.095 23.148 15.208 11.868 25.316 25.575 16.88 13.188 28.011 28.571 18.946 14.821 31.348 32.573 21.71 16.896 35.587 37.736 25.272 19.711 41.322 45.045 30.329 23.81 49.505
Kc
1 1.009 1.048 1.134 1.275 1.487 1.554 1.626 1.736 1.872 2.084 2.376 2.927 4.037 4.423 4.966 5.529 6.377 7.565 9.352 12.357 13.237 14.242 15.443 16.813 18.494 20.532 23.06 26.274 30.62 36.827
6.3 转盘轴承的寿命计算
预测轴承的寿命需要首先计算出转盘轴承的当量动载荷和倾覆力矩（计算方法见表 9，其中轴承偏心轴向载荷与中心轴向载荷关系系数Kc的取值见表10），然后在负荷-力矩 图上找出相应的负荷点，连接坐标原点与该点并延长至许用动负荷承载曲线2上，用交点 处的横坐标值除以负荷点的横坐标值（或交点处的纵坐标值除以负荷点的纵坐标值），得 到寿命系数fl。那么转盘轴承的预测寿命为Lf=(fl) ×30000 (转)。对于球轴承来说，ε
ε
=3; 对于滚子轴承来说，ε=10/3。
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转盘轴承的许用寿命负荷系数[fl]和全负荷回转时的使用寿命[Lf]见表11。
表11
使用设备
船用浮吊、汽车吊、抓斗式甲板吊、
回转台(使用时要求连续回转)
轴承
建筑用 安装 塔式起 在塔 重机
上
静负荷安全 寿命负荷系 全负荷回转时的使用 系数[fs] 1.10
数[fl] 1.0
寿命[Lf]（转）
30000
Mf≤0.5M 0. 5M＜Mf＜0.8M
Mf≥0.8M
1.25
1.0 1.15 1.25 1.0 1.15 1.5
30000 45000 60000 30000 45000 100000
轴承安装在基础上
港口龙门吊、船用起重机 冶金工厂起重机
汽车吊（抓斗式的或重载手工操作） 回转式起重机（抓斗式或吸盘式） 轮式起重机（抓斗式或吸盘式） 桥式起重机（抓斗式或吸盘式） 浮吊（抓斗式或吸盘式） 绳索式挖掘机 堆取料机
排式 货物输送机 铁路起重机 小型货物输送机 拉铲式铲土机 液压
采用四点接触球转盘轴承
1.0 1.1 1.25 1.25 1.45
1.7
150000
2.15 300000
可与主机厂联系
1.45 1.75 1.75
12
采用其它类 斗容量＜1.5M 3
掘进
型的转盘轴 机 斗容量≥1.5M3
承 钢包车
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6.4 转盘轴承接触应力计算
转盘轴承的接触应力计算是建立在赫兹接触理论的基础上的。滚动体与套圈的最大 接触应力应小于许用接触应力。对于球轴承，42CrMo钢的许用接触应力为[σ]=3850MPa ， 50Mn 钢的许用接触应力为[ σ]=3400MPa。对于滚子轴承，42CrMo 钢的许用接触应力为 [σ]=2700MPa ，50Mn钢的许用接触应力为[σ]=2100MPa。
以四点接触球转盘轴承为例，计算转盘轴承的接触应力。 （1）钢球与外圈接触处主曲率和Σρe
2γ
Σρe= 1 (4- 1 -1+ γ)
D w
f e
其中：Dw为钢球直径
fe为外圈滚道曲率半径系数，fe=0.54
D cosα γ= w D pw Dpw为钢球所在中心圆直径， α为接触角，α=45°
（2）钢球与外圈接触处的曲率函数F(ρe)
2γ 2γ
F(ρe)= ( 1 -1+ γ)/(4- 1 -1+ γ)
f e
f
e
（3）钢球与内圈接触处主曲率和Σρi
2γ
Σρi= 1 (4- 1 +1 γ)
D w
fi
其中：fi为内圈滚道曲率半径系数，fi=0.525 （4）钢球与内圈接触处的曲率函数F(ρi)
2γ 2γ F(ρi)= ( 1 +1 γ)/(4- 1 +1 γ) f f i
（5）偏心载荷系数e
M e= F
其中a : M为轴承所承受的倾覆力矩，
Fa为轴承所承受的轴向力
（6）滚动体与套圈的最大接触负荷
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F 2.5F Qmax= Z sina α[1/J0(ε1,ε2)]+ Z r cosα
其中: Z为滚动体个数，
Fr为轴承所承受的径向力， J0(ε1,ε2)可根据2e/Dpw值查表得到
（7）接触应力σ
2
σ max=858[Qmax(Σρ) amb ] /m
1/3
其中：ma、mb为系数，根据F(ρ)值查表得到 （8）外圈滚道的接触应力为
σ emax=858[Qmax(Σρe] ) /mamb＜[σ]
（9）内圈滚道的接触应力为
σ imax=858[Qmax(Σρi] ) /mamb＜[σ]
6.5 螺栓承载能力的计算
计算出作用在螺栓上的最大计算负荷，根据螺栓的个数、直径等可以验算螺栓的塑 性变形的安全系数nT＞(1.2～1.5)和疲劳强度安全系数na＞(2～3)。如不满足条件，则需 加大螺栓直径或增加螺栓个数。
螺栓承载能力计算方法：
（1）受载最大的螺栓上的全部工作外负荷
PLmmax=4M/(DL·n)+Fa/n
单位N
2 1/3 2 1/3
其中：DL为螺栓中心分布圆直径，单位m
n为螺栓个数
（2）螺栓安装时的预紧力Py及预紧力矩My
Py=Ky·PLmmax(1-x) My=(0.2～0.25)Py·d
单位N 单位N·m
其中：Ky为连接面紧密性的安全系数，Ky=1.5～2
x为基本负荷系数 d为螺栓直径
(3) 作用在螺栓上的最大计算负荷
Pj=Py+x·PLmmax
(4) 螺纹内径断面的拉应力
σ1= Pj/F1
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单位N
单位MPa
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其中：F1为螺纹根部断面面积 （5）螺纹摩擦力矩
Mp≈0.12 Py·d
（6）螺纹内径断面的最大切应力
3
τ1=Mp/(0.2d1 )
单位N·m
单位 MPa
（7）螺纹内径断面的最大合成应力
2 2 1/2 σ1s=(σ1 +3τ1 )
单位MPa
（8）螺栓塑性变形的安全系数
nT=σT/σ1s
其中：σT为材料的屈服限 （9）螺栓循环变应力副值
σa=xPLmmax/2F1
（10）疲劳强度安全系数
na=σ-1p/σa
必须大于(2～3) 单位MPa
必须大于(1.2～1.5)
其中：σ-1p为螺栓螺纹部分对称循环疲劳限
6.6 齿轮强度计算
带外齿或内齿的转盘轴承需要进行齿面接触强度校核和齿根弯曲强度校核，齿面接触 强度σH应小于许用接触应力[σH]，齿根弯曲强度应小于许用弯曲强度σF<[σF]。可根据 机械设计手册上的计算方法计算，本部分略。
七．转盘轴承的加工
7.1 锻件质量要求
套圈不得有白点、夹杂、裂纹、折叠和缩孔等缺陷。非金属夹杂硫化物不得超过2.5 级，氧化物不超过3级，晶粒度级别指数不低于6.0级，并符合YB/T5148-1993（《金属平 均晶粒度测定法》）的要求。锻件要求正火或调质处理，正火状态的套圈硬度要求为187～ 241HB。调质状态的套圈硬度要求为229～269HB。 7.2 内、外套圈加工工艺
外圈的加工工艺一般为：
车端面→车外径→车内径→车高度→镗孔→配加工锥销孔→精车内径→精车沟（滚） 道→车油沟→车密封槽→软磨沟道→沟道表面淬火→精车高度→磨外径→钻孔→磨沟 （滚）道
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内圈的加工工艺一般为：
车端面→车内径→车高度→车沟（滚）道→车油沟→车密封槽→钻油孔→软磨沟道→ 沟道表面淬火→精车高度→磨内径→磨外径→终磨沟（滚）道
对外圆、端面、内孔的车削，可选用合适的立式车床或端面车床。其过程包括粗车、 半精车、精车三道工序。刀具可选用普通硬质合金刀。量具可选用专用内孔和外圆量具。
对滚道的车削，既可在数控机床上进行，也可在普通立式车床上进行（圆弧形滚道增 加仿形装置）。精车时采用硬质合金刀。
滚道表面淬火后还要进行磨削，车削时要留一定的磨削余量。但余量不能过大，以免 减小淬火层。
内、外圈的磨削可在立式磨床上进行，对于圆弧形滚道，可采用切入法成型磨削，砂 轮的工作面修成与圆弧滚道相同的形状。磨削圆弧滚道的砂轮采用专用的金刚石砂轮修正 器进行修正，保证滚道形状、尺寸的准确性。
安装孔的加工可在普通摇臂钻床或专用多头钻床上进行。为了保证安装孔的位置度要 求以及适应批量化生产的要求，需要制作专用的钻模板。与相关零件的联接需采用配作方 法加工联接孔。
塞子孔在镗床上加工，将加工好的塞子装入，配加工出锥销孔，再装入锥销，和套圈 一起加工滚道。
在套圈的每一道加工工序中，都需要准确定位，找正中心线位置，可在机床上通过旋 转轴承套圈用百分表来逐步找正。 7.3 齿轮的加工
带外齿或内齿的套圈，加工齿轮时，可采用盘铣刀成型铣削、滚齿机滚切或插齿机插 齿。齿轮的测量采用齿轮卡尺，可以同时测量固定弦齿高和齿厚及齿厚偏差。
八．转盘轴承的测量
8.1尺寸公差的测量
轴承尺寸公差的测量按照GB/T 307.2—1995《滚动轴承 测量和检验的原则及方法》 的规定。
8.2 表面粗糙度的测量
轴承表面粗糙度的测量按照JB/T7051—1993《滚动轴承 零件表面粗糙度测量和评定 方法》的规定。 8.3 旋转精度的测量
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8.3.1 成套轴承内圈基准端面对滚道的跳动Sia和内圈内孔对滚道的径向跳动Kia的测 量（如图12所示）。
将轴承外圈基准端面水平放于三个等分支点上或大平台上，一个表头指在内圈基准端 面上，另一个表头指在内圈定位配合的内径上，转动内圈一周以上，各表头所测最大值与 最小值之差，即分别为Sia和Kia。
图12 Kia和Sia的测量
8.3.2 成套轴承外圈基准端面对滚道的跳动Sea和外圈外径对滚道的径向跳动Kea的测量 （如图13所示）。
将轴承内圈基准端面水平置放三等分支点或大平台上，一个测头指在外圈基准端面 上，另一个测头指在外圈定位配合的外径上，转动外圈一周以上，各测头所测最大与最小 值之差，即分别为Sea、Kea值。
图13 Kea和Sea的测量
8.4齿轮公差及旋转精度的检验
8.4.1 齿轮公差按照GB/T10095.1—2001和GB/T10095.2—2001的规定。 8.4.2 轴承外齿轮径向综合跳动Frea的测量
如图14所示，先将轴承内圈的基准端面水平放置于大平台上，后使中间带导轨的小齿 轮座（通过中心）上的小齿轮与轴承内齿轮在弹簧作用下保持双啮接触，转动大齿轮一周 以上，导轨后测头上所测最大值与最小值之差，即为Frea偏差值。
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图 14
8.4.2轴承内齿轮径向综合跳动Fria的测量
如图15所示，先将轴承外圈的基准端面水平放置于大平台上，后使中间带导轨的小齿 轮座（通过中心）上的小齿轮与轴承内齿轮在弹簧作用下保持双啮接触，转动大齿轮一周 以上，导轨后测头上所测最大值与最小值之差，即为Fria偏差值。
图 15
8.5 游隙的测量 8.5.1轴向游隙的测量
将轴承一个套圈的基准端面置于三等分支点或大平台上，沿圆周等距安放三个测量表 架，表架的表头指在另一个套圈上。测量时使下部圆周等距的三个可调支承缓慢均匀的接 触非支承的套圈端面并逐渐向上顶起，至原支承的套圈端面离开大平台止，此时测头所示 移动量的算术平均值，即轴承轴向游隙值。如图16所示。
图16 轴向游隙的测量
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8.5.2径向游隙的测量
将轴承垂直放在平面（或V型架）上，轴承的轴线处于水平位置，在一个套圈上安放 测量表架，并使表头指在另一个套圈上，吊起一个套圈，用另一个套圈的自重测量其间隙， 沿圆周120º测量三处（其值均应在规定范围内），取其平均值即为其径向游隙。 8.6 滚道检测
8.6.1滚道硬度的检测用洛氏硬度仪。
8.6.2滚道有效硬化层深度的检测按GB/T5617—1985《钢的感应淬火或火焰淬火后有效硬 化层深度的测定》的规定。
8.6.3滚道表面裂纹的检测可用磁粉或渗透探伤方法。
九．转盘轴承的运输与贮存
9.1轴承在运输过程中，应水平放置在交通工具上，应有防止滑动和防止振动的措施，必 要时加辅助支承。
9.2 轴承应在干燥、通风而平坦的场地上水平放置，储存时应与化学品及其它带有腐蚀性 的物品隔离开。如需多套轴承重叠堆放，每套之间沿圆周方向应均匀放置三个以上的高度 相等的木垫块，且上下层垫块位置放置一致。
9.3超过防锈期仍需继续存放的轴承，应重新进行清洗和防锈处理。
十．转盘轴承的安装与保养
10.1 转盘轴承的安装
转盘轴承安装前，先要对主机的安装面进行检查，要求支承件应具有足够的强度，连 接面应机械加工，表面平整无杂物和毛刺。对于无法进行机械加工达到所要求的平面度的， 可以采用注入强度大的特殊塑料做填充物，来保证安装平面的精度和用以减振。
转盘轴承的套圈有淬火软带区，这在套圈的端面上均有标记“S”，用户安装时应使 该软带位置置于非负荷区或非经常负荷区（塞子孔总是位于软带处）。
安装转盘轴承时，应先进行径向定位，交叉拧紧安装螺栓，并检查轴承的回转情况。 拧紧螺栓时应有足够的预紧力，其预紧力应为螺栓材料屈服极限的70%。安装螺栓应配用 调质平垫圈而严禁使用弹簧垫圈。 10.2 转盘轴承的保养
安装好并投入运转的转盘轴承在连续运转100小时后，应全面检查安装螺栓的预紧力 矩是否符合要求，以后每连续运转500小时重复上述检查一次。
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转盘轴承安装完毕应填充适量的润滑脂，且应边填充边回转轴承以使润滑脂均匀分 布。转盘轴承在工作一段时间后，不可避免地会丧失一部分润滑脂，故对正常运转中的转 盘轴承每间隔50～100小时后应补充一次润滑脂。
以上是对转盘轴承的结构型式、代号方法、设计、加工、测量等方面做的一些简单介 绍。在实际工作中，还需要我们进一步深入地去研究、探索转盘轴承的新技术。随着现代 工业的飞速发展，转盘轴承的使用越来越广泛，在许多重大工程项目中起着举足轻重的作 用。也有越来越多的转盘轴承应用于特殊的工作环境，如：雷达、医疗器械中要求转盘轴 承具有高精度、低噪音的性能，舰船、风力发电机等要求转盘轴承表面防腐等，这些都需 要我们根据不同的使用工况选择不同的结构型式，采取特殊的设计和工艺、工装实施措施， 来满足主机的特殊要求。
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