滚筒的结构设计
8页1、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。3.1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。 =0.0237m=23.7mm 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,式中为滚筒直径(对于胶面滚筒指光筒直径),为胶带紧边张力,为胶带松边张力,B为胶带宽度,为胶带包角,为许用传递能力,kN/(帆布胶带,人造纺材芯胶带,钢绳芯胶带)3.2滚筒轴直径的确定按疲劳强度计算 所以滚筒轴的直径d为
2、推荐精选 =6mm 按刚度计算 式中f为轴弯曲产生的扰度,取f=(1/20001/3000),为轴承间距,E为材料弹性模量,低碳钢,J为轴惯性矩, 所以滚筒直径 =9.7mm 由此可得两滚筒的直径,取其中最大值为设计值,即取d=10mm3.3幅板厚度的确定 幅板厚度的计算式为 =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 为幅板内圆半径,即轮毂外径,为幅板外圆半径,即滚筒外壳内径,为幅板外滚筒的转角,=1/1000rad,为滚筒幅板间距,如果是焊接幅板等厚时,确定了转角后,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,可以看成是幅板中径截面厚度。为了确定转角,必须首先确定轴和幅板的力矩分配系数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,=0.3-04;对于焊接滚筒,直径大于1000mm,幅板为软性时,=0.15-0.25推荐精选 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 经过
3、计算和分析,得出当或时、为最大值,此时,幅板的主应力为 推荐精选 在校核幅板强度时,一般只需要即可。根据弹性力学理论,幅板在弯曲力矩的作用下,其转角可以表达为 由以上式子得到 因为1,最大应力发生在幅板内径上,即发生在位置上。为了确定最大时的相应高度h,则 带入求导可求出h,所以当=0.6mm时,最大,因此,在确定幅板厚度时,应确保=0.66mm以提高滚筒寿命。3.4轮毂尺寸的确定轮毂的宽度为,采用锁紧器连接时,;采用过盈连接时,轮毂的直径(外径)计算推荐精选 其中为轮毂内径(过盈连接时,就是配合直径,=1.05d;锁紧器连接时,为锁紧器外径),当采用锁紧器连接时,就是锁紧器外环与轮毂之间的压强,此时 当采用过盈连接时,就是轴与轮毂之间的压强,此时 综上计算得到大小为: 3.5滚筒厚度的确定滚筒体厚度的确定是滚筒设计中最无法确定的一个尺寸,至今没有令人满意的方法,主要是由于胶带与滚筒体之间的压力分布很难确定。太厚浪费材料且影响滚筒的稳定,太薄强度不够。因此,一般认为,只要滚筒的厚度大于等于幅板厚度即可。同时设计可以参考表3.1选用表3.1 滚筒体厚度滚筒直径/mm滚筒壳长度/mm180
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