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：
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
F e e
F F n
n 211=-=μα
N
x F K F F K
F F n
n 5906337500575.1*2
2*2
00
2
1
==+=
+=
应力MPa 4.34=σ＜[σ]=σ0.2
/n=235/4=58MPa ，安全系数n=3--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=2.06x105MPa，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MPa 1.16=σ＜[σ]=σ0.2
/n=235/4=58MPa ，安全系数n=3--4
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*34
3343
=-=-=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 141131246266232
222=+=+=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 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-=≤σσσ[]
MPa
551=-σ[
]MPa 651
=-σ
1）对强度进行校核
σ
应力MPa
=
64
5.
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
=0.05mm
由图知：最大位移量为Y
max
轴的允许位移量可用公式[]l
0003
.0=
=x
Y mm
1550
Y0003
.0
.0
=计算，则[]465
Yman＜[Y] 满足刚度要求。