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回轉支承產品標準對合理選型的影響 |
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現行的單排球式回轉支承有兩個行業標準JJ36.1-91《建筑機械用回轉支承》和JB/T2300-99《回轉支承》，也就是
在以前的建設部標準JJ36-86和機械部標準JB2300-84的基礎上重新修訂的。在JJ36.1的基本參數系列表中列出了145種基
本參數的145種型號單排球式回轉支承，在JB/T2300中列出了120種基本參數的220種型號單排球式回轉支承。目前我國除
引進主機外，絕大多數主機都是按現行的兩個標準規定的參數選擇回轉支承型號。由于JB2300-84較JJ36-86頒布實施得
早，其覆蓋面要略大于JJ36-86，兩個標準都為回轉支承標準化生產做出了貢獻。隨著各主機待業和回轉支承行業的飛速
發展，國外機型的大量引進，標準中的問題也顯現出來，甚至阻礙了各主機行業和回轉支承行業的發展，應引起我們高
度重視。
單排球式回轉支承的滾道中心直徑（D0）和鋼球直徑（d0）是它的兩個主參數，它們不但決定了回轉支承的承載能
力和使用壽命，也是其它參數設計的依據，因此兩者的匹配合理與否不僅是回轉支承設計水平的反映，將直接影響主機
選用的科學性、經濟性和結構的合理性。通常我們用D0/d0的比值來分析主參數匹配的合理性，在D0=500~2500范圍內，
JJ36.1中D0/d0=31.25~41.67；JB/T2300中，D0/d0=16.67~62.5。德國ROTHEERDE公司標準系列單排球式回轉支承
D0/d0=30~56。那么該比值在什么范圍內科學合理呢？通過計算和比較我們不難找到答案。
當回轉支承的D0和d0值確定以后，它的額定靜容量和額定動容量也隨之可計算出來，并可作出其靜載和動載曲線，
顯然當靜載曲線和動載曲線靠得很近時，在滿足靜載荷要求的同時又滿足了動載荷（即壽命）的要求。如果兩條承載能
力曲線離得較遠，只能按承載能力較低的一條曲線選用，勢必造成另一種能力的浪費。從JB/T2300附錄B承載能力曲線中
不難看出30·900、30·1000、30·1120、35·1250、35·1400、45·1400、45·1600、45·1800、60·2000、
60·2240、60·2500的動、靜載曲線靠得較近，主參數匹配合理，它們的比值為30~41.67。同時也可看出，D0/d0比值過
小，動載曲線遠高于靜載曲線（例30·500比值為16.67），比值過大動載曲線遠低于靜載曲線（例40·2500比值為
62.5），在此附錄中共有圖B1~圖B48共48幅曲線圖覆蓋220種型號，除上述11種主參數匹配代表的55種型號外，其余
165種型號（占75%）的主參數匹配不合理。通過以上分析得道的答案是：D0/d0=30~40為比較合理的主參數匹配。
JB/T2300-99在修訂中也意識到這一問題，將JB2300-84原有型號保留之外，每種規格又增加了直徑小一檔的鋼球，
共增加了20種匹配100種型號（例在40·900基礎上增加一檔30·900，兩者除鋼球直徑不同外，其余參數完全一致），但
令人遺憾的是在D0≥1600時，所增加10種匹配共50種規格卻背離了合理匹配范圍，新增的100種型號無論是匹配趨于合理
還是背離合理都沒多大使用價值，這是因為每一種規格都只是在原有規格的基礎上將鋼球減小一檔，而外型尺寸等保持
不變，除降低動、靜能力外，生產成本降低甚少，兩者的銷售價格相差無幾，用戶又何苦接受這樣的“新生事物”呢？
JB2300-84中D0≤1250的所有規格，D0/d0值都過小，換言之，鋼球都太大了，套用軸承的概念，我們可以把它稱之謂重
型回轉支承，而對一般的工程建筑機械是沒必要的。以20 t級挖掘機為例，國產大多選用的回轉支承為40·1120，鋼球
直徑為40，而進口及國內合（獨）資企業生產的20t級挖掘機配套的回轉支承鋼球直徑都在Ф28.575以內，滾道中心直徑
在1073～1212范圍內。由此而產生的直接后果是鋼球直徑越大，回轉支承軸向載面積越大，自重越重，生產成本越高，
用戶采購成本也越高，造成大量的資金和原材料浪費。
JB2300-99除了兩大主參數匹配不合理外，鋼球直徑系列參數設計也存在不足。它的滾道中心直徑D0是按R20優先數
字選取的（公比為1.12的等比數列），但鋼球直徑系列為：20、25、30、35、40、45、50、60、75（JB230-84為d0=30、
40、45、60、75）一個沒有科學性的數列。數字游戲在此當然沒有實際意義，問題是回轉支承的額定靜容量與D0·d0成
正比。我們暫且拋開D0與d0匹配是否合理不談，把JB2300-99中所有匹配的D0·d0的值計算后，排列起來，顯然是一個雜
亂無章的數列，也就是說各種匹配的額定靜容量所組成的數列也是雜亂無章的數列，而不是等比數列，這時用戶有什么
影響呢？塔吊的噸·米數，汽車吊的起重量，挖掘機的噸級數為什么采用選先數的等比數列呢，有級變速機床轉速也是
如此，借用機床轉速設計時“速度損失”這一概念，額定靜容量組成等比數列可使選用回轉支承時，“承載能力損失
”最小，例30·710的上一檔為40·800兩者CO相差50%，而40·800與上一檔40·900兩者CO只相差12.5%，當你初選
30·710計算出安全系數尚差5%時，選40·800顯然“承載能力損失”45%。而初選40·800安全系數差5%改選40·900時
“承載能力損失”僅為7.5%。
JJ36.1標準中，主參數匹配和基本參數設計都比較科學、合理，部分滾道中心直徑的重疊設計（例1000·25和
1000·32），使“承載能力損失”最小，并各具有單獨的基本參數。因此，我們建議并希望主機廠按JJ36.1-91標準選用
單排球式回轉支承，這會使采購成本下降10%~30%，綜合經濟效益和社會效益都十分顯著。我們作為回轉支承專業制造廠
提出這樣的建議，完全是站在尊重科學的立場，因為這除了會使我們的銷售收入減少外，而并沒有其它任何好處。
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