带式输送机滚筒结构的设计计算

《带式输送机滚筒结构的设计计算》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、万方数据带式输送机滚筒结构韵设计计算天津工程机械研究院耿跃海山东科技大学西校区机械工程系林晓磊1H2z6摘要：对带式输送机滚筒结构的设计计算方法进行了分析研究，修正了有关计算公式．完善并统一了设计计算内容。关键词：带式输送机；滚筒；结构；设计；计算Ahtra吐：1K8pBperdiscLIss鹊shucturaldesi印柚dcalcI】lan加0fbeltc呷”eyo—spuuey1krelatedfo肌Ill聃aIecoⅡect·ed龃da嗍ple￡edesi掣1andcdculationrr*thodi5P而ded．1(eywor幽：beltcor呲yor；pLllley；s

2、buet山t；desi卵；c丑lcI】ladon滚筒是带式输送机系统中比较关键的部件，目前国内外对于滚筒的计算方法均不够全面系统，给非标准设计造成了困难。作者收集整理了国内外带式输送机滚筒结构设计的有关资料，结合实际使用经验，提出一套比较完整的滚筒设计方法，为今后作进一步研究提供了设计依据。1滚筒结构及载荷滚筒按结构可分为焊接滚筒和铸焊滚筒2大类；按滚筒在带式输送机中的作用可分为驱动(主动)滚筒、非驱动(从动)滚筒2大类。大功率(≥360kw)驱动滚筒采用铸焊滚筒，其余均可采用焊接滚筒。焊接滚筒由简体、幅板、轮毂、轴等组成；铸焊滚筒由底盘、中间简体、轴等组成。作用在滚筒上的基本载荷

3、是胶带张力，它使滚筒及其零件弯曲变形，是进行滚筒强度计算的重要依据。对驱动滚筒来说，所传递的扭矩也是一项主要载荷。2滚筒结构设计及计算方法2．1滚筒最小直径的确定按照国际标准中的有关规定，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D=等鲁≯㈩口。丌‘d’丘《起重运输机械>200217)式中D——滚筒直径．m(对于胶面滚筒指光简直径)s．——胶带紧边张力，kNs，——胶带松边张力，kNB——胶带宽度，m口——胶带包角，mdp一许用传递能力，kN／井(帆布胶带p=20kN／m2，人造纺材芯胶带p=35kN／m2，钢绳芯胶带p=55kN／m2)图l滚筒轴受力简图2．

4、2滚筒轴直径的确定滚筒轴受力见图l。(1)按疲劳强度(寿命)计算丛铲+0．14半幽](2)式中￡一～轴承至轮毂(锁紧器)距离厶——滚简体和轴采用锁紧器(胀套)联结方式时，为锁紧器工作长度，否则如=oJD——1个轴承的载荷，JD=(sl+s2)／2一ll—万方数据w——抗弯截面模量，Ⅳ=z∥／32Pl——作用在轴上的力，Pl=(sl—s2)／2矾——抗扭截面模量，形。=Ⅱd3／16[口]——许用应力'[口]=8rR／nl6。——考虑特征系数y和应力集中后的疲劳极限n．——疲劳计算安全系数根据式(2)，滚筒轴直径d为d剖型半型(3)(2)按刚度计算(挠度法)，：品(3髓-4L2)(4)

5、式中卜轴弯曲产生的挠度，取，=(1／2000—1／3000)L2L，——2轴承间距E—材料弹性模量，低碳钢E=2．1×106kg／cm2J——轴惯性矩，，=”∥／64根据公式(4)，滚筒轴直径d为a√8旦铲(5)由式(3)、(5)，可求出2个滚筒轴直径，取其中较大值为设计值。2．3幅板厚度的确定幅板厚度的计算式为一划(筹一半)cs，式中^——幅板厚度足——与半径比率有关的无因次系数K=一罕(群山R)丌、J+N‘，R=7l／’2r，——幅板内圆半径，即轮毂外径r：——幅板外圆半径，即滚筒壳体内径日3——幅板处滚筒轴的转角，如=1／l000rad￡，——滚筒幅板间距式(6)是焊接滚筒幅

6、板等厚时，确定了转角以后，根据材料力学及弹性力学的有关知识推导出来的。当滚筒是铸焊结构时，式(6)所确定的幅一12一板厚度，可以看成是幅板中径截面厚度。为了确定转角乳，必须首先确定轴和幅板的力矩分配系数z肼o。2面式中^f——滚筒轴和幅板所承受的总弯矩，M=P-L肘o——滚筒幅板所承受的弯矩x一般在0．1。O．4内取值，对于焊接滚筒，直径小于1000mm，幅板为刚性时，』=O．3～o．4；对于铸焊滚筒，直径大于l000一，幅板为软性时，z=O．15～0．25。蜘刍(肘一‰)=％(1-小券(1-x)(7)幅板厚度的确定，是一项比较复杂的工作，按式(6)求出幅板厚度后，还必须进行应力分

7、析，才能最终确定。等厚幅板危险应力点在幅板内径上。对幅板来说，径向应力和圆周应力就是主应力(在极坐标下)，可由下式得出岛-6帆肌：(8)d日。6肘o／^2式中耻一G【雾州÷等+{雾)]帖一c[{雾+{象+产雾】而。(r，∞是极坐标下幅板中心面位移表达式“(r'∞=丌面矗篙薯丽卜川r一喜+擎川-埘hh丢】经演算分析，当日=o或r=，l时慨、慨为最大值。此时，幅板的主应力为6肼，一12凹3(1一R2)卟一^2一rl^2[(月2+1)IIlR一(月2一1)]6‰一12∞3卢