卷筒计算书

卷筒计算书

图号：HJ52(10)x001

一、 主要参数

卷筒直径 D =520 (mm)

卷筒长度 L =1550 (mm)

起重量（包括吊具或取物装置自重）Q =20 (t)

倍率 m =4

滑轮组效率（一般只取用滚动轴承）η =0.97

钢丝绳最大静拉力 max S ① 单联 ηm Q

S 1000max == (kg)

② 双联 ηm Q

S 21000max ==3081.6 (kg)

卷筒壁厚δ =18 (mm)

节距 p =18 (mm)

二、 卷筒强度计算

（1） L ≤ 3D

公式：[]压压σδσ≤⋅⋅=p S A A max

21

A 1 =1.0

卷绕层数 a = 1 A1 = 1.0

卷绕层数 a = 2 A1 = 1.4

应力减少系数（固定值） A 2 = 0.75

卷筒筒壁最大压应力 p S A A ⋅⋅=δσmax

21压 = 10 (kg/mm 2)

许用压应力 []压σ：

Ⅰ. 铸铁卷筒：筒体材料为HT200，抗压强度 σbc = 75 (kg/mm 2)

[]15575

5===bc

σσ压 (kg/mm 2)

Ⅱ. 钢板卷筒：

筒体材料为钢板时，常用二种材料：

1. 20 D≤500用无缝钢管材料20

2. Q345-B D≥500用低合金结构钢Q345-B 卷制

验算时建议采用Q345-B 。

卷筒壁厚δ ≤ 16 (mm) 屈服强度 s σ= 34.5 (kg/mm 2)

> 16～35 (mm) s σ= 32.5 (kg/mm 2)

> 35～50 (mm) s σ= 29.5 (kg/mm 2)

> 50～100 (mm) s σ= 27.5 (kg/mm 2)

[]2s σσ=压= 17.25 (kg/mm 2)

卷筒强度计算通过。

（2） L > 3D 时验算由弯矩和扭矩产生的换算应力 公式：[]σσ≤=W M 换

换

光段长度 光L = (mm)

弯矩 2max 光

弯L

L S M -⋅== (kg ·mm)

扭矩 D S M ⋅=m ax 扭= (kg ·mm)

换算力矩 22

扭弯换M M M +== (kg ·mm)

卷筒内壁直径 δ⋅-=2D D 内= (mm)

卷筒断面抗弯模数 ()D D D W 441.0内-=

= (mm 3)

W M 换换=σ= (kg/mm 2) 许用应力 []σ：

Ⅰ. 铸铁卷筒：筒体材料为HT200

卷筒壁厚δ ＞ 6~8 (mm) 抗拉强度σb = 32 (kg/mm 2)

＞8~15 (mm) σb = 25 (kg/mm 2)

＞15~30 (mm) σb = 20 (kg/mm 2)

＞30~50 (mm) σb = 18 (kg/mm 2)

＞50 (mm) σb = 16 (kg/mm 2)

[]6

b σσ== (kg/mm 2) Ⅱ. 钢板卷筒：筒体材料为Q345-B

卷筒壁厚δ ≤ 16 (mm) 屈服强度 s σ= 34.5 (kg/mm 2)

> 16～35 (mm) s σ= 32.5 (kg/mm 2)

> 35～50 (mm) s σ= 29.5 (kg/mm 2)

> 50～100 (mm) s σ= 27.5 (kg/mm 2)

[]5

.2s σσ== (kg/mm 2) 卷筒强度计算通过。

三、 稳定性验算

对于大尺寸卷筒（D ≥ 1200 mm ，L ＞2D ），尤其是钢板焊接的大尺寸薄壁卷筒，需对卷筒壁进行稳定性验算。

卷筒半径 2

D R == 260 (mm) 稳定性临界压应力 稳P ：

Ⅰ. 铸铁卷筒：33

3000R P δ⨯=稳 = (kg/mm 2)

Ⅱ. 钢板卷筒：33

5250R P δ⨯=稳 = 1 (kg/mm 2)

卷筒壁单位压应力 p D S P ⋅=max

2 =0 .7 (kg/mm 2) 稳定性系数：P P K 稳

== 1.4 ≥1.3 ~ 1.5

卷筒稳定性验算通过。

四、 结论

根据上述计算结果，该卷筒符合设计要求。