滚筒的结构设计

....3章滚筒的构造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，需要其能保证稳定牢靠的低摩擦滚动，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。假设对形位公差如圆度、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。对外表硬度有要求的，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，还需要外表处理或包覆如喷漆、镀锌、TEFLON喷涂、包橡胶、镀铬、陶瓷喷涂和氧化等工序 滚筒最小直径确实定边张力以及滚筒类型由下式确定。d 360(S1

S2)=360(5030) =0.0237m=23.7mmmin

B 550000.28所以滚筒最小直径为0.0237mm为了保证滚筒和台面的相协作，选择滚筒直径d=27mm,式中dmin为滚筒直径〔对于胶面滚筒指光筒直径〕 ,S1为S2为胶带松边张力，B，α为胶带包角，β为许

m2(帆布胶带

20kN/m2

35kN/m2，

55kN/m2〕滚筒轴直径确实定按疲乏强度计算P(LL)

W 3 0.14 1W nP(SS)/21 2Wd3/32P(S1 1

S)/22Wnd3/16所以滚筒轴的直径d32P(L32P(LL)1.12PD313280/2271.1220/2273 3.1450

=6mm按刚度计算f PL24EJ

32，2式中f为轴弯曲产生的扰度，取f=〔1/2023~1/3000〕L L为轴承2，2间距，EE2.1106kg/cm2，J为轴惯性矩，Jd2/64所以滚筒直径48PL(3L148PL(3L14L2)23Ef4880/227(335024272)33.142.1106150/2023由此可得两滚筒的直径，取其中最大值为设计值，即取 d=10mm幅板厚度确实定(PLK(PLK2KJ)E3L1

=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27.31R2 27.310.782k ( lnR) ( ln0.78)46 1R2 3.1410.782Rr/r1 2

20/260.7821r为幅板内圆半径，即轮毂外径， r为幅板外圆半径，即滚筒外壳内21133为幅板外滚筒的转角，=1/1000radL133

为滚筒幅板间距，假设是3焊接幅板等厚时，确定了转角3

后，依据材料力学及弹性力学的相关学问推导出来。当滚筒为铸焊构造时，所确定的幅板厚度，可以看成是幅板中3径截面厚度。为了确定转角，必需首先确定轴和幅板的力矩安排系数 x3xM0MMPLx一般在0.1-0.4之间取值，对于焊接滚筒，直径小于1000mm为刚性时，；对于焊接滚筒，直径大于1000mmx=0.15-0.25L 1 (MM)3 2EJ 0ML 1(1x)2EJPLL 1(1x)2EJ 402729722.11063.14104/64

进展应力分析，等厚幅板危急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 6M6 r 6M

/h2/h2M G2(1r

12))r2

rr

M G1

122 rr

2cos

2

r3 r(r,) 3

(R21)r 2(1R2)rln Z[(R21)lnR(R21)] r2 r1 21经过计算和分析，得出当rr或0Mr、M为最大值，此时，幅1板的主应力为

6Mrmaxr h212G3

(1R2)rh2[(R21)lnR(R21)]1 123641/1000(10.782)202.52[(0.7821)ln0.78(0.7821)]1.9MPa6M max h212G3

(1R2)rh2[(R21)lnR(R21)]1 123640.51/1000(10.782)202.52[(0.7821)ln0.78(0.7821)]0.95MPa在校核幅板强度时，一般只需要

即可。依据弹性力学理论，幅板在rM

的作用下，其转角0

可以表达为0M03

(R21)lnR(R21)4G(R21) GEh3/12(12)2.11022.53/12(10.52)364由以上式子得到0 3M0

(R21)rmaxRr1

rh2(R21)1/r<1，最大应力发生在幅板内径上，即发生在 rr2

,0位置上。为了确定 最大时的相应高度h，则rmaxM Mh3 0 2JK

40132.5323.14104/640.067

512.7NMh3 L113

2.53R21

297K (12)(lnR )1 R213 0.7821 (10.52)(ln0.78 )0.0673.14 0.7821JK3 L11带入求导可求出JK3 L11

rmax

最大，因此，在3JKL113JKL11

=0.66mm以提高滚筒寿命。轮毂尺寸确实定轮毂的宽度为B1

，承受锁紧器连接时，B1

L/(0.4~0.6)；承受过盈连3B1

1.68d轮毂的直径(外径)D 计算NC1CC1C 4C3N Ns 930C(Cr

P”)2(1.36700)20.95C (650.075 )/1001.36r s其中d 为轮毂内径〔过盈连接时，d 就是协作直径d”，d”=1.05d；N N锁紧器连接时，d 为锁紧器外径〕，当承受锁紧器连接时，P”就是锁紧器N外环与轮毂之间的压强，此时2MP”

vddN

nLK”3dM Pvn 2当承受过盈连接时，P就是轴与轮毂之间的压强，此时2MP”

nvd2lK”C1C C1C 4C30.9510.95 40.953D dN N

10 10mm滚筒厚度确实定人满足的方法，主要是由于胶带与滚筒体之间的压力分布很难确定。太厚铺张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/mm/mm/mm/mm028006301618800182022221125012502022242668滚筒壳和滚筒轴的数控加工工艺滚筒主要由筒壳为非标件，由于应用在动态称重领域，对滚筒的要求格外高，市场上一般的标准滚筒根本不能满足要求。必需要保证滚筒轴和壳的密度均匀，主动滚筒外表滚花，增加和输送带之间的摩擦。之一。它主要用来支承传动零部件，传递扭矩和承受载荷。轴类零件是旋转体零件，其长度大于直径，一般由同心轴的外圆柱面、圆锥面、内孔和螺纹及相应的端面所组成。依据构造外形的不同，轴类零件可分为光轴、阶梯轴、空心轴和曲轴等。轴的长径比小于 5的称为短轴，大于20的称为瘦长轴，大多数轴介于两者之间。轴用轴承支承，与轴承协作的轴段称为轴颈。轴颈是轴的装配基准，它们的精度和外表质量一般要求较高，其技术要求一般依据轴的主要功用和工作条件制定，主要要求如下： 1.尺寸精度比一般的零件的尺寸精度要求高。轴类零件中支承轴颈的精度要求最高，为IT5～IT7；协作轴颈的尺寸精度要求可以低一些，为 IT6～IT9。外形精度高。3.位置精度高，其一般轴的径向跳动为 度的轴为0.001～0.005。4.外表粗糙度比一般的零件高，支承轴颈和重要外表的外表粗糙度Ra常为0.1～0.8um，协作轴颈和次要外表的外表粗糙度Ra为0.8～3.2um轴类零件一般常用的材料有 45钢、40Cr合金钢、轴承钢GCr15和弹簧钢65Mn，还有20CrMoTi、20Mn2B、20Cr等。轴类零件最常用的毛坯是棒料和锻件，只有一些大型或构造简单的轴，在质量承受锻件。另外轴类零件的毛坯还需要经过热处理。轴的构造设计原则：1〕节约材料，减轻重量尽量承受等强度的外形尺寸，或大的截面系数的截面外形。易于轴上零件的准确定位，稳固装配拆卸和调整。承受各种削减应力应用和提高强度的构造措施。便于加工制造和保证精度。济效益。一零件可以有几种不同的加工方法，但只有某一种较合理，在制订机械加工工艺规程中，须留意以下几点：等技术要求，且要争论产品装配图，部件装配图及验收标准。渗碳件加工工艺路线一般为：下料→锻造→正火→粗加工→半精〔对不需提高硬度局部〕→淬火→车螺纹、钻孔或铣槽→粗磨→低温时效→半精磨→低温时效→精磨。粗基准选择：有非加工外表，应选非加工外表作为粗基准。对全部外表都需加工的铸件轴，依据加工余量最小外表找正。且选择平坦光滑外表，让开浇口处。选结实牢靠外表为粗基准，同时，粗基准不行重复使用。精基准选择：要符合基准重合原则，尽可能选设计基准或装配基[5]滚桶壳的材料为外径23mm，内径17mm