回轉(zhuǎn)支承的作用及原理

一、回轉(zhuǎn)支承的定義與基本結(jié)構(gòu)

回轉(zhuǎn)支承（Slewing Bearing），也稱為回轉(zhuǎn)軸承或轉(zhuǎn)盤(pán)軸承，是一種能夠同時(shí)承受軸向載荷、徑向載荷和傾覆力矩的大型軸承。它廣泛應(yīng)用于工程機(jī)械、風(fēng)力發(fā)電、港口設(shè)備、起重機(jī)械、軍工設(shè)備等領(lǐng)域，是機(jī)械設(shè)備中實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的關(guān)鍵部件。

回轉(zhuǎn)支承的基本結(jié)構(gòu)包括內(nèi)圈、外圈、滾動(dòng)體（鋼球或滾柱）和密封裝置。內(nèi)圈和外圈通常由高強(qiáng)度鋼材制成，滾動(dòng)體在內(nèi)圈和外圈之間的滾道中滾動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)相對(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。密封裝置則用于防止灰塵、水分等外部污染物進(jìn)入軸承內(nèi)部，確保其長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。

二、回轉(zhuǎn)支承的作用

1. 承載功能

回轉(zhuǎn)支承的主要作用是承受機(jī)械設(shè)備在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的軸向載荷、徑向載荷和傾覆力矩。例如，在起重機(jī)的吊臂旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，回轉(zhuǎn)支承需要承受吊臂和貨物的重量（軸向載荷）、吊臂的橫向力（徑向載荷）以及吊臂傾斜時(shí)產(chǎn)生的力矩（傾覆力矩）?；剞D(zhuǎn)支承的設(shè)計(jì)和制造必須確保其能夠在這些復(fù)雜載荷下穩(wěn)定工作，避免因載荷過(guò)大而導(dǎo)致軸承損壞或設(shè)備失效。

2. 旋轉(zhuǎn)功能

回轉(zhuǎn)支承是實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的核心部件。通過(guò)滾動(dòng)體在內(nèi)圈和外圈之間的滾動(dòng)，回轉(zhuǎn)支承能夠?qū)崿F(xiàn)內(nèi)圈和外圈之間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。這種旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)使得機(jī)械設(shè)備能夠靈活地調(diào)整工作角度和位置，例如起重機(jī)吊臂的旋轉(zhuǎn)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片的偏航調(diào)節(jié)等。

3. 定位功能

回轉(zhuǎn)支承還具有一定的定位功能，能夠確保機(jī)械設(shè)備在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中保持精確的位置和角度。例如，在數(shù)控機(jī)床中，回轉(zhuǎn)支承用于實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)的精確旋轉(zhuǎn)定位，確保加工精度。

4. 連接功能

回轉(zhuǎn)支承通常作為機(jī)械設(shè)備中旋轉(zhuǎn)部分與固定部分之間的連接部件。它不僅能夠傳遞載荷，還能夠通過(guò)螺栓連接等方式將旋轉(zhuǎn)部分與固定部分牢固地連接在一起，確保設(shè)備的整體穩(wěn)定性。

三、回轉(zhuǎn)支承的工作原理

回轉(zhuǎn)支承的工作原理基于滾動(dòng)軸承的基本原理，即通過(guò)滾動(dòng)體的滾動(dòng)來(lái)減少摩擦阻力，實(shí)現(xiàn)相對(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。其具體工作原理可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行闡述：

1. 載荷傳遞原理

回轉(zhuǎn)支承通過(guò)內(nèi)圈和外圈之間的滾動(dòng)體傳遞載荷。當(dāng)機(jī)械設(shè)備在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中產(chǎn)生軸向載荷、徑向載荷或傾覆力矩時(shí)，這些載荷會(huì)通過(guò)內(nèi)圈或外圈傳遞到滾動(dòng)體上，再由滾動(dòng)體傳遞到另一側(cè)的圈體上。由于滾動(dòng)體與滾道之間的接觸面積較小，載荷會(huì)集中在接觸點(diǎn)上，因此回轉(zhuǎn)支承的設(shè)計(jì)必須確保滾動(dòng)體和滾道具有足夠的強(qiáng)度和耐磨性，以承受高載荷。

2. 摩擦減少原理

回轉(zhuǎn)支承的滾動(dòng)體（鋼球或滾柱）在滾動(dòng)過(guò)程中能夠顯著減少摩擦阻力。與滑動(dòng)軸承相比，滾動(dòng)軸承的摩擦系數(shù)較低，因此回轉(zhuǎn)支承能夠以較小的驅(qū)動(dòng)力實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而提高機(jī)械設(shè)備的效率和節(jié)能性。

3. 旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)原理

回轉(zhuǎn)支承的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)是通過(guò)滾動(dòng)體在內(nèi)圈和外圈之間的滾動(dòng)實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)內(nèi)圈或外圈受到驅(qū)動(dòng)力作用時(shí)，滾動(dòng)體會(huì)沿著滾道滾動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)內(nèi)圈和外圈之間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。由于滾動(dòng)體的滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)，回轉(zhuǎn)支承的旋轉(zhuǎn)過(guò)程更加平穩(wěn)，且摩擦損耗較小。

4. 密封與潤(rùn)滑原理

回轉(zhuǎn)支承通常配備密封裝置，以防止外部污染物進(jìn)入軸承內(nèi)部。同時(shí)，回轉(zhuǎn)支承需要定期潤(rùn)滑，以減少滾動(dòng)體與滾道之間的摩擦，延長(zhǎng)軸承的使用壽命。潤(rùn)滑劑還能夠起到冷卻和防銹的作用，確?；剞D(zhuǎn)支承在惡劣工作環(huán)境下仍能保持良好性能。

四、回轉(zhuǎn)支承的分類與應(yīng)用

根據(jù)結(jié)構(gòu)形式的不同，回轉(zhuǎn)支承可以分為單排四點(diǎn)接觸球式回轉(zhuǎn)支承、雙排四點(diǎn)接觸球式回轉(zhuǎn)支承、交叉滾柱式回轉(zhuǎn)支承和三排滾柱式回轉(zhuǎn)支承等。不同類型的回轉(zhuǎn)支承適用于不同的載荷條件和應(yīng)用場(chǎng)景。

1. 單排四點(diǎn)接觸球式回轉(zhuǎn)支承

這種回轉(zhuǎn)支承結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適用于承受中等載荷的機(jī)械設(shè)備，如小型起重機(jī)、挖掘機(jī)等。

2. 雙排四點(diǎn)接觸球式回轉(zhuǎn)支承

雙排設(shè)計(jì)使得這種回轉(zhuǎn)支承能夠承受更大的軸向載荷和傾覆力矩，適用于大型起重機(jī)和港口設(shè)備。

3. 交叉滾柱式回轉(zhuǎn)支承

交叉滾柱式回轉(zhuǎn)支承具有較高的剛性和承載能力，適用于需要高精度定位的機(jī)械設(shè)備，如數(shù)控機(jī)床和雷達(dá)設(shè)備。

4. 三排滾柱式回轉(zhuǎn)支承

這種回轉(zhuǎn)支承能夠同時(shí)承受極大的軸向載荷、徑向載荷和傾覆力矩，適用于超大型起重機(jī)和風(fēng)力發(fā)電設(shè)備。

五、總結(jié)

回轉(zhuǎn)支承作為機(jī)械設(shè)備中實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的關(guān)鍵部件，具有承載、旋轉(zhuǎn)、定位和連接等多重功能。其工作原理基于滾動(dòng)軸承的基本原理，通過(guò)滾動(dòng)體的滾動(dòng)來(lái)減少摩擦阻力，實(shí)現(xiàn)相對(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。回轉(zhuǎn)支承的設(shè)計(jì)和制造必須充分考慮其承受的復(fù)雜載荷和工作環(huán)境，以確保其長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。隨著機(jī)械設(shè)備的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，回轉(zhuǎn)支承的性能和可靠性將面臨更高的要求，其技術(shù)創(chuàng)新和優(yōu)化也將成為未來(lái)發(fā)展的重點(diǎn)。