第 21 页 共 39 页
图4-1驱动滚筒示意图
4.2.4传动滚筒的设计
（1）求轴上的功率p3,转速n3和转矩T3
若取每级齿轮传动的效率（包括轴承效率在内）?=0.97，则
p3?250?0.973kw?228.2kwnw?nm1000??63.3r/mini12.6
则轴的角转速
nw2?63.3?2???6.63rad/s6060 ???r?6.63?0.315=2.08m/s?6.63f=??1.06s?12?2???（2）轴的最小直径的确定
pn式中 p--轴转递的功率，单位为kW;
d?A3n--轴的转速，单位r/min;选取轴的材料为45钢，调质处理，选取A=112。于是 得
d?Ap228.2?112?3?171.7mm n63.33（3）滚筒体厚度的计算
第 22 页 共 39 页
选Q235A钢板用作电动滚筒体材料，并取[?]?[?]=58.75N/mm2。
?s4。对于Q235A刚，?s=235N/mm2，则
t?86.71p220.0338l?0.1875D(mm) 2?R式中 p—功率，kW; ?--带速，m/s;
D l—筒长，mm, R=(mm); [?]--许用应力，N/mm2。
2表4-1 DT?型带式输送机宽度与筒长对应表
输送带宽度 电动滚筒长度
由表4-1可知 滚筒长度l=1600mm,
t?86.71p220.0338l?0.1875D(mm)?R2
228.2?86.7?0.0338?16002?0.1875?6302?40mm22?315800 950 1000 1150 1200 1400 1400 1600 (4) 电动滚筒筒体强度的校核
已知 功率P=228.2kW,带速??2m/s,筒长l=1600mm,直径D=630mm， 筒体厚度t=60.5mm,材料为Q235钢板。
P228.2由式 Fu?1000?1000??114100N Fu--圆周驱动力；
?2由式
e??F1?FU??e?1???输送带与滚筒之间的摩擦系数，按潮湿空气运行取??0?2； ???滚筒的为包角，一般在2.8~4?2rad?160~240?之间现取
??3?5rad?200)。由此可以得出：e???e0.2?3.5?2.0F2?F1?FU，
F2?F1?FUF1??紧边拉力； F2--松边拉力； 代入得
F1=2FU=224200N， F2=FU=114100N；
第 23 页 共 39 页
平均张力F的近似式 2F?FF?FF=12K?uu?1.05?1.575Fu?179707.5N22M3?FUD630?114100??35941.5N?m，M3--为滚筒所受转矩； 22设输送带平均张力F沿滚筒长度L均匀地分布在滚筒上，则滚筒单位长度上 受的力
FFl179707.5?1.6q=,因此 Mmax=??=35941.5N?m l248因
M?(N/mm2)W 此中 W--抗弯截面模数，
M3M32???(N/mm)Wn2W??对于内径d，外径为D的电动滚筒，其抗弯截面模数应按圆柱壳理论选取：
W??16RtR?0.1963R2t(mm3)
MMM??5.093(N/mm2) 22W0.1963RtRtM3M3M3??2.547(N/mm2) 222W2(0.1963Rt)Rt因此 ?? ??式中 R—壳（滚筒）的平均半径，mm; t—壳(滚筒)的厚度，mm;
M35941.52?5.093??46.1(N/mm)22Rt315?40则 正应力
M35941.5??2.54723?2.574??23.3N/mm22Rt315?40??5.093根据第四强度理论，合成弯矩可以写成：
3Mh?M2?M32(N?m)或?h??2?3?2?[?](N/mm2)4???弯矩作用下的正应力，N/mm2;???扭矩作用下的剪切应力，N/mm2;[?]??许用应力，按第四强度理论，取[?]=?s1.5通常电动滚筒体均为Q235A刚制造，该刚的?s?235MPa,其许用应力[?]=156.7MPa。22??3??46.21?N/mm2。
?h?3?223?.3 61.22?7(N/mm)<[]计算强度校核通过。
第 24 页 共 39 页
4.2.5传动滚筒轴的设计计算
（1）求轴上的功率p3,转速n3和转矩T3
传动滚筒材料为Q235A刚，其密度为? =7.8?103kg/m3，与滚筒的直径D=630mm,厚度t=40mm,可求得滚筒质量为m=886kg.
若取每级齿轮传动的效率（包括轴承效率在内）?=0.97，则
p3?250?0.973kw?228.2kwnm1000??63.3r/min i15.8228.2T=9550??34428.3Nm63.3nw?则轴的角转速
nw2?63.3?2???6.63rad/s6060 ???r?6.63?0.315=2.08m/s?6.63f=??1.06s?12?2???（2）轴的最小直径的确定
pn式中 p--轴转递的功率，单位为kW;
d?A3n--轴的转速，单位r/min;选取轴的材料为45钢，调质处理，选取A=112。于是 得
d?A3p228.2?112?3?171.7mm n63.3（3）传动滚筒轴的结构设计 1）选用下图的装配方案。
第 25 页 共 39 页
图4－2 传动滚筒轴受力图
2) 轴的左边部分如下图所示。
图4－3 传动滚筒轴左部分图
3) 求轴上的载荷
轴的受力简图如4-1所示，轴在水平方向的受力如图所示，
图4－4 轴水平方向力矩图
由M（A）=0，可求得AX?89853.75N，上图可知 MH=71883Nm 轴在垂直方向的受力如图所示，
DTII型固定式带式输送机的设计详解
