滚筒的结构设计.docx

word. word. 第 3 章 滚筒的结构设计 滚筒为圆柱形零件，一般分为主动滚筒和从动滚筒，滚筒主要由滚动 体、中心轴、卡簧和滚筒壳组成，需要其能保证稳定可靠的低摩擦滚动， 将电机的圆周运动转化为直线运动。滚筒的生产主要有辊体初车、初校静 平衡、轴头过盈装配焊接、精车和精校动平衡等工序组成。若对形位公差 如圆度、圆柱度和直线度等要求在 0.2mm 以下的，则在精车后需要上外圆 磨床或轧辊磨床磨削加工。 对表面硬度有要求的， 则需要增加热处理工序。滚筒成型后，出于防锈防腐、耐磨和支撑的需要，还需要表面处理或包覆 如喷漆、镀锌、 TEFLON 喷涂、包橡胶、镀铬、陶瓷喷涂和氧化等工序 [4。] 滚筒最小直径的确定 ?按照国标标准的有关规定，滚筒直径根据胶带形式、强度、紧边和松边张力以及滚筒类型由下式确定。 ? d ? 360(S1 S 2) = 360(50 ? 30) =0.0237m=23.7mm min ? ?? ?? ? B 55000 ?? ?? ? 0.28 所以滚筒最小直径为 0.0237mm ，为了保证滚筒和台面的相配合， 选择滚筒直径 d=27mm, 式中 d min为滚筒直径（对于胶面滚筒指光筒直径） , S 1为 胶带紧边张力 , S 2 为胶带松边张力， B 为胶带宽度，α为胶带包角，β为许 用传递能力， kN/ m 2(帆布胶带 ? ? 20kN / m2 ，人造纺材芯胶带 ? ? 35kN / m2 ， 钢绳芯胶带 ? ? 55kN / m2 ） 滚筒轴直径的确定 按疲劳强度计算 P(L ? L ) P ? D / 2 ?? ? W 3 ? 0.14 1 W ? n P ? (S 1 ? S ) / 2 2 W ? ? d 3 / 32 P ? (S 1 1 ? S ) / 2 2 Wn ? ? d 3 /16 所以滚筒轴的直径 d 为 32P(L ? L 32P(L ? L ) ?1.12PD 3 ? ?? ? 3 1 32 ? 80 / 2 ? 27 ?1.12 ? 20 / 2 ? 27 3 3.14 ? 50 =6mm 按刚度计算 f ? PL 24EJ  (3L2 ? 4L2 ) 3 2，2式中 f 为轴弯曲产生的扰度，取 f=（ 1/2000~1/3000 ） L L 为轴承 2 ， 2 间距， E 为材料弹性模量，低碳钢 E ? 2.1?106 kg / cm2 ，J 为轴惯性矩， J ? ? d 2 / 64 所以滚筒直径 48PL(3L1 ? 4 8PL(3L1 ? 4L2 ) 3E? f 2 4 8?80 / 2 ? 27(3? 3502 ? 4 ? 272 ) 3? 3.14? 2.1?106 ?150 / 2000 由此可得两滚筒的直径，取其中最大值为设计值，即取 d=10mm 幅板厚度的确定 幅板厚度的计算式为 ( PLK ? ( PLK ? 2KJ ) E? 3 L 1  =2.35mm 式中 h 为幅板厚度， K 为与半径比率有关的无因次系数 27.3 1? R2 27.3 1? 0.782 k ? ? ( ? ln R) ? ? ( ? ln 0.78) ? ?46 ? 1? R2 3.14 1? 0.782 R ?r / r 1 2 ? 20 / 26 ? 0.78 21r 为幅板内圆半径，即轮毂外径， r 为幅板外圆半径，即滚筒外壳内 2 1 133径， ? 为幅板外滚筒的转角， ? =1/1000rad ， L 1 3 3 为滚筒幅板间距，如果是 3焊接幅板等厚时，确定了转角 ? 3 后，根据材料力学及弹性力学的相关知识 推导出来。当滚筒为铸焊结构时，所确定的幅板厚度，可以看成是幅板中 M径截面厚度。为了确定转角 ?3 ，必须首先确定轴和幅板的力矩分配系数 x M x ? 0 M M ? P ? L x 一般在 0.1-0.4 之间取值，对于焊接滚筒，直径小于 1000mm ，幅板为刚性时， x =0.3-04 ；对于焊接滚筒，直径大于 1000mm ，幅板为软性时， x =0.15-0.25 L ? ? 1 (M ? M ) 3 2EJ 0 ML ? 1 (1? x) 2EJ PLL ? 1 (1? x) 2EJ ? 40? 27? 297 2? 2.1?106 ? 3.14?104 / 64  ? 0.7 ? 56.8 幅板厚度的确定，是一项比较复杂的工作，求出幅板厚度后，还需要进行应力分析，等厚幅板危险应力点再幅板内径上，对幅板来说，内径应力和圆周应力就是主应力，可由下式得到 ? ? 6M 6 r ? ? 6M ? ? / h2 / h2 ?M ? ?G??2? ? ?(1 ?? ? ? r 1 ?2?