传动滚筒的设计
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4.2.3传动滚筒结构
其结构示意图如图4-1所示:
图4-1驱动滚筒示意图
4.2.4传动滚筒的设计
(1)求轴上的功率333,n T p 转速和转矩
联轴器传动效率0.99η=
若取每级齿轮传动的效率(包括轴承效率在内)η=,则
232500.990.97kw 232.8727kw 1500
60.16r/min
5.8 4.2988
232.8727
9550955036773.36/60.16m w p n n i p T N m
n =⨯⨯==
==⨯==⨯= 则轴的角转速
w 1
n 260.162 6.297rad /s 6060
r 6.2970.5=3.15m/s
6.297f= 1.002s 22ππωνωωππ
-⨯=
====⨯== (2)轴的最小直径的确定
式中
[]
3
3
p
d A
n(1-)
p--kW;
n--r/min;
--9550000
1120.2T βββτ≥=
=100轴转递的功率,单位为轴的转速,单位空心轴的内径d 与外径d 之比,通常取=0.5-0.6
式中A ,轴的材料为Cr,A 。于是得
3
2p d A
112279mm
n 1-≥==(
(3)滚筒体厚度的计算
选Q235A 钢板用作滚筒体材料,并取[]4
s σσ=
。对于Q235A 刚,
s σ=235N/2mm ,则[]σ=2mm 。
)t mm = 式中 p —功率,kW; ν--带速,m/s;
l —筒长,mm, R=()2
D
mm ; []σ--许用应力,N/2mm 。
表4-1
由表4-1可知 滚筒长度l =1400mm,
)86.725.83262t mm mm ===
(4) 滚筒筒体强度的校核
已知 功率P=,带速 3.15/,m s ν=筒长l=1400mm,直径D=1000mm , 筒体厚度t=30mm,材料为Q235钢板。
由式 232.8727
1000100073927.83.15
u P F N ν==⨯= u F --圆周驱动力;
由式
10.23.51
022.8~42rad 160~24035rad 200e 2.0
U e F F e e αααααμ
μ
μ⨯=-μ--μ=.--.()=.(=≈输送带与滚筒之间的摩擦系数,按潮湿空气运行取;
滚筒的为包角,一般在之间现取
)。
由此可以得出:
21U F F F =-,
21U
12F F F F F =---紧边拉力; --松边拉力;
代入得
1F =2U F =, 2F =U F =;
u u
12u F 2F F F F F=K 1.051.575F 116436.28N
22
++=⨯==平均张力的近似式 3U
D 1000M F 73927.836963.922
N m ==⨯=•,3M --为滚筒所受转矩; 设输送带平均张力F 沿滚筒长度L 均匀地分布在滚筒上,则滚筒单位长度上 受的力 F q=,l 因此 max F l 116436.28 1.4M ==20376.349N m 248⨯•=• 因 2233(/)(/)
2n M
N mm W
M M N mm W W
στ=
=== 此中 W--抗弯截面模数,
滚筒抗弯截面模数应按圆柱壳理论选取:
230.1963()16
W Rt R R t mm π
=
=
因此 M W σ=2225.093(/)0.1963M M N mm R t R t
== 2333
222.547(/)22(0.1963)M M M N mm W R t R t
τ=
== 式中 R —壳(滚筒)的平均半径,mm; t —壳(滚筒)的厚度,mm;
则 正应力 2
222322
20376.3495.093
5.09313.83(/)50030
20376.349
2.547 2.574 6.918(/)50030
M N mm R t M N mm R t στ==⨯=⨯==⨯=⨯
根据第四强度理论,合成弯矩可以写成:
2222s
2s )[](/)
N/mm ;N/mm ;[][]=
N /mm 1.5
Q235A 56N/[]=156.7MPa h h M N m N mm mm σσστσσσσσ=•=------=或弯矩作用下的正应力,扭矩作用下的剪切应力,许用应力,按第四强度理论,取。
通常筒体均为钢制造,该钢的其许用应力。
218.29(N/mm )<[]h σσ===
计算强度校核通过。
4.2.5传动滚筒轴的设计计算
(1)求轴上的功率333,n T p 转速和转矩
传动滚筒轴的设计因滚筒材料为Q235A 钢,其密度为33 =7.810/kg m ρ⨯,与滚筒的直径D=1000mm,厚度t=30mm,可求得滚筒质量为m=. 若取每级齿轮传动的效率(包括轴承效率在内)η=,则
联轴器传动效率0.99η=
若取每级齿轮传动的效率(包括轴承效率在内)η=,则
232500.990.97kw 232.8727kw 1500
60.16r/min
5.8 4.2988
232.8727
9550955036773.36/60.16m w p n n i p T N m
n =⨯⨯==
==⨯==⨯= 则轴的角转速则轴的角转速
w 1
n 260.162 6.297rad /s 6060
r 6.2970.5=3.15m/s
6.297f= 1.002s 22ππωνωωππ
-⨯=
====⨯== (2)轴的最小直径的确定