王小东
（安徽柳工起重机有限公司 安徽 蚌埠 233010）
［摘 要］随着汽车起重机行业的不断发展，用户对起重机回转稳定性和舒适度的要求也不断提高。回转机构在使用过程中会产生磨损，齿侧间隙会增大，在回转制动时加剧回转摆动影响回转稳定性。本文介绍了一种汽车起重机回转偏心的设计原理和齿侧间隙的调整方法，通过偏心量调节齿侧间隙，进一步提高回转的稳定性和舒适度。
［关键字］汽车起重机 回转机构 偏心 齿侧间隙
1 前 言
回转机构是汽车起重机主要工作机构之一，是实现上车相对于下车回转运动的装置。回转机构由回转支承装置和回转驱动装置组成，前者将起重机的回转部分固定在车架上，保证起重机回转部分有相对运动，同时承受起重机回转部分的垂直力、水平力和倾覆力矩，后者驱动回转部分相对于固定部分的回转。回转驱动装置主要由回转减速机和回转马达组成，回转马达提供动力，回转减速机作为执行装置进行动力输出和制动。
回转机构在使用过程中会产生磨损，齿侧间隙增大影响回转的稳定性和舒适度。如果更换回转减速机输出齿轮，不但会增加成本而且需要专业维修人员进行拆装。为解决齿侧间隙调节问题介绍一种回转偏心结构，有利于齿侧间隙的调整和降低成本。
2 回转偏心原理和齿侧间隙计算
2.1 回转减速机的安装形式
目前汽车起重机回转机构的安装形式有两种，一种为外啮合安装形式，回转减速机固定在转台外部的安装座圈上，回转支承的外圈固定在车架上，内圈固定在转台上；另一种为内啮合安装形式，回转减速机固定在转台内部的安装座圈上，回转支承的内圈固定在车架上，外圈固定在转台上。如图1所示为外啮合回转机构安装形式示意图。
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1.回转减速机 2.安装座圈 3.转台 4.回转支承 5.车架
图1 外啮合回转机构安装示意图
2.2 回转减速机的偏心原理
回转减速机输出齿轮与减速机整体同轴，法兰定位止口和螺栓安装孔分度圆以输出齿轮轴心为基准进行偏心，当偏心量（e）最大时对应的法兰外圈处标识为高点位置。通过旋转角度移动螺栓孔的位置进行齿侧间隙的调整，如图2所示为回转减速机偏心结构示意图。
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图2 回转减速机偏心结构示意图
2.3 齿侧间隙计算
(1)如图3所示，O1和O2分别为回转支承中心和回转减速机安装止口的中心，A为回转减速机安装的初始位置，B为旋转β角度后回转减速机的终止位置，回转减速机中心的运动轨迹以O2为圆心半径为e（偏心量）的圆上，因汽车起重机啮合中心距较大、偏心量较小，根据近似算法回转减速机啮合中心距变动量O1B-O1A=BC=e*sinβ，故：
啮合中心距变动量：△=e*sin(h*(360/n)°)
e:偏心量
n:螺栓孔总数
h:旋转螺栓孔数量
(2)如图4所示,当回转减速机啮合中心距变动量为△时，法向侧隙jbn=△*sinαn（采用近似算法齿轮轮廓弧长较小接近于直线的长度），因齿轮两侧均产生法向间隙，故：
齿侧间隙变动量（法向间隙）：▲=2△*sinαn
△:啮合中心距变动量
αn:啮合角
jbn-法向侧隙，非工作面最小距离，即为塞尺检测的侧隙值
jwt-圆周侧隙，指的是工作面接触齿轮转过的弧长距离
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图3 啮合中心距变动量示意图 图4 齿侧间隙变动量示意图
目前汽车起重机行业回转偏心量一般设计为e=2.5mm，为方便微调齿轮的齿侧间隙一般螺栓安装孔设计为24个，例：回转减速机m=12、z=13、x=+0.5,回转支承m=12、z=131、x=+0.5，实际中心距a=875.45mm，啮合角αn=21.967°，当旋转一个螺栓孔时根据上述计算公式：
啮合中心距变动量：△=e*sin(h*(360/n)°)=2.5*sin(1*(360/24)°)=0.647mm
齿侧间隙变动量：▲=2△*sinαn=2*0.647*sin21.967°=0.484mm
3 齿侧间隙的调整
回转减速机安装时，先把高点位置与啮合点成90°方向作为初始位置，再把回转支承齿跳最高点调整至回转减速机啮合部位测量齿侧间隙是否满足技术要求。对于内啮合或外啮合传动，当齿侧间隙偏小时，高点位置朝靠近啮合点方向旋转使齿侧间隙增大；当齿侧间隙偏大时，高点位置朝远离啮合点方向旋转使齿侧间隙减小。如图5所示为外啮合传动齿侧间隙调整示意图。
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图5 外啮合传动齿侧间隙调整示意图
4 结语
本文介绍的回转偏心调节齿侧间隙的方法已广泛应用于起重机行业，间隙太大，影响起重机工作的平稳性和舒适度，加速齿轮的磨损；间隙太小，破坏润滑油膜增大摩擦力，加速齿面的磨损，因此齿侧间隙的调整是非常有必要的。在实际应用中因齿轮的加工精度、制造误差和装配间隙等因素的影响，实际可调节量和理论计算值会略有差异。
参考文献
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