带式输送机驱动滚筒设计及校核.docx

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
圆周驱动力
设滚筒上平均张力为F，紧边张力为F1，松边张力为F2，滚筒圆周驱动力为Fn，过载系数为K0；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=2.06x105MPa，泊松比γ=0.3，屈服强度σ0.2=235MPa，密度g=7.85x10kg/mm2。
滚筒体经简化如下图所示：

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

应力＜[σ]=σ0.2/n=235/4=58MPa，安全系数n=3--4
符合强度要求。
对刚度进行校核

由图知：最大位移量为Ymax0.022mm
滚筒需用位移量可用公式计算，则mm
得：Ymax＜[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=2.06x105MPa，泊松比γ=0.3，屈服强度σ0.2=235MPa，密度g=7.85x10kg/mm2。
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

应力＜[σ]=σ0.2/n=235/4=58MPa，安全系数n=3--4
符合强度要求。
对刚度进行校核

由图知：最大位移量为Ymax=0.014mm
端盖需用位移量可用公式计算，则mm
得：Ymax＜[Y]
符合刚度要求。
3.轴
已知：平均张力
轴材料为45钢：
弹性模量E=2.06x105MPa，泊松比0.3，[σ-1]=55MPa，密度7.85x10kg/mm2。
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
实际轴最小外径为140mm满足要求。
弯矩M=211*Ra=211*29532=59063Nmm=12462Nm

强度应满足该公式
对于45钢
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。
对强度进行校核
应力
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。
对刚度进行校核

由图知：最大位移量为Ymax=0.05mm
轴的允许位移量可用公式计算，则mm
Yman＜[Y]满足刚度要求