带式输送机驱动滚筒设计及校核

带式输送机驱动滚筒

设计及校核

已知参数：电机驱动功率N=75kw ，滚筒外径D=626mm ，滚筒长度L=1110mm ，滚筒侧板厚t1=25mm ，滚筒体板厚t2=20mm ，额定转速n=64r/min ，转矩11038Nm 。 则：滚筒线速度s m x x x D n v /1.21000

60626

14.3641000*60===

π

圆周驱动力N x v p x

Fn 375001

.275

10001000=== 设滚筒上平均张力为F ，紧边张力为F 1，松边张力为F 2，滚筒圆周驱动力为Fn ，过载系数为K 0；皮带与滚筒体间摩擦系数为μ=0.2，滚筒包角为α=200°=3.5弧度，

则平均张力

1.滚筒体

取滚筒材料为235-A ，弹性模量E=2.06x105

MPa ，泊松比γ=0.3，屈服强度σ0.2=235MPa ，密度g=7.85x10kg/mm 2

。 滚筒体经简化如下图所示：

F e

e

F

F n

n

21

1

=-=με

μα

N

x F K F F K F F n

n 5906337500575.1*2

2*2

00

2

1

==+=+=

采用sw对滚筒进行有限元分析，两端为固定面，中部圆筒为受力面，单面受力，受力为F=59064N，结果如下图所示：

1）对强度进行校核

σ＜[σ]=σ0.2/n=235/4=58MPa，安全系数n=3--4

应力MPa

34

4.

=

符合强度要求。

2）对刚度进行校核

由图知：最大位移量为Y max 0.022mm 滚筒需用位移量可用公式[]28002D Y =计算，则[]447.02800

626

2==x Y mm 得：Y max ＜[Y] 符合刚度要求。

2.滚筒端盖

取滚筒材料为235-A ，弹性模量E=2.06x105

MPa ，泊松比γ=0.3，屈服强度σ0.2=235MPa ，密度g=7.85x10kg/mm 2

。

端盖经简化如下图所示。

采用sw对滚筒进行有限元分析，内孔为固定面，外圈为受力面，受力为F=59064N，结果如下图所示。

1）对强度进行校核

σ＜[σ]=σ0.2/n=235/4=58MPa，安全系数n=3--4

应力MPa

16

1.

=

符合强度要求。

3）对刚度进行校核

由图知：最大位移量为Y max =0.014mm 端盖需用位移量可用公式[]28002D Y =计算，则[]47.02800

670

2==x Y mm 得：Y max ＜[Y] 符合刚度要求。

3.轴

已知：平均张力N F 59063=

轴材料为45钢：

弹性模量E=2.06x105

MPa ，泊松比0.3，[σ-1]=55MPa ，密度7.85x10kg/mm 2

。

轴受力情况：Ra 、Rb 为支撑座支撑力，T1、T2为张力对轴的压力。 经分析： F=T1+T2=2T1

T1=T2=Ra=Rb=59063/2=29532N

假设：轴内孔直径为80mm ，最小外径为140mm ，系数A 为118--107.

轴最小直径mm n P A d 13057

.

011*637511811*343343

=-=-=β 实际轴最小外径为140mm 满足要求。 弯矩M=211*Ra=211*29532=59063Nmm=12462Nm

Nm T 662311038*6.0==α

Nm M t Me 141131246266232222=+=+=α

mm x x x d W 54343104.2)57.01(1401.0)1(1.0=-=-=β

MPa x W Me 59104.214113000

5

===

σ 强度应满足该公式

对于45钢 [][]

1

-=≤σσσ[]

MPa

551=-σ

对于40C 钢 采用sw 对轴进行有限元分析，固定点在两端R 处，受力点在T 处，受力为29532N ，

结果如下图所示。 1）对强度进行校核 应力MPa 5.64=σ

通过公式计算及SW 软件分析，如果采用45钢，轴的强度不能满足设计要求，建议采用调质40Cr 钢。

4）对刚度进行校核

[]

MPa

651=-σ

由图知：最大位移量为Y max =0.05mm

轴的允许位移量可用公式[]l Y 0003.0=计算，则[]465.015500003.0==x Y mm Yman ＜[Y] 满足刚度要求