东北大学毕业设计(论文) 第3章回转圆筒干燥机结构设计与计算
S1?S'?C;
S'—垫板实际厚度,S'=30mm; C—常温时滚圈与垫板的半径间隙,mm。
2C??D??Dc?t (3-38)
式中:D'c—垫板外径,Dc?D?2??2S?2084(mm);
?t—滚圈处滚圈与筒体的平均温度差,?t=100 ℃; ?—热膨胀系数,钢材??0.000012(mm/mm?℃)。
2C??D?12?10?6?2084?100?4(mm)
∴C=2mm
则: S1?30?2?32(mm)
Dr?2000?2?(160?12?32)?2408(mm)
托轮直径 DDrt?i?24084?602(mm) 取Dt=600mm 滚圈重量验算:
Gr??Fr2?Rl 式中:?—钢铁比重,??0.0079kg/cm3;
Fr—滚圈截面积,Fr?BrH?12?16?192(cm2); Rl—滚圈平均半径,Rl?(241.2?16)2?112.6(cm)。 Gr?0.0079?192?2?3.14?112.6?1072(kg)
3.5.3校核弯曲应力
滚圈受力分析如图3.4所示。
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(3-39)
东北大学毕业设计(论文) 第3章回转圆筒干燥机结构设计与计算
图3.4 受力分析图
Mmax?0.093QRc 式中:Q—支点反力,Q?9.85?103(kg); Rc—滚圈半径,Rc?120.6(cm)。
Mmax?0.09?39.?8531?0 1 ?1.1?105(kgf/cm)
弯曲应力:
??MmaxW?[?] rB2式中:WrH212?16r—滚圈截面模数,Wr?6?6?512(cm3); [?]?800(kgf/cm2)。
?1.1?105?512?215(kgf/cm3)
3.6拖轮及轴承计算
3.6.1托轮
托轮直径 Dt?60.0(cm)?600(mm) 拖轮宽度 Bt?Br?2u?120?40?160(mm) 式中:2u为筒体轴向窜动量,2u=40mm。
- 35 -
3-40)
3-41)
(20.6 ( 东北大学毕业设计(论文) 第3章回转圆筒干燥机结构设计与计算
∴取Bt?260mm
3.6.2托轮轴
托轮轴采用转轴式,其受力分析如图3.5所示。
图3.5 转轴的弯矩
d?32.5N'B?s?? 式中:N'—N'?0.652Q,Q?RA?9.85?103kg;
N'?0.652?9.85?103?6422.2(kg)
Bs—轴承内圈宽度,Bs?130(cm);
???—????480kgf/cm2。
d?32.5?6422.2?13480 ?7.57(cm) 取 d?13(cm)
3.6.3滚动轴承计算
CfhfFf?ffP(kgf) nT式中:f10Lhh—寿命系数,fh?3500,取Lh=7500小时, fh=4.5;- 36 -
(3-42)
(3-43)
东北大学毕业设计(论文) 第3章回转圆筒干燥机结构设计与计算
f1033.3n—速度系数,fn?3n;
t (nt—轴承转速,即托轮转速,nt=18rpm)
∴fn?4.534
fF—载荷系数,fF =1.2;
fT—温度系数, fT=0.95;
P—当量载荷,P?XFr?YFa;
Fr—托轮径向载荷, Fr?0.5N'?0.5?0.652?9.85?103?3.211?103(kg)Fa—托轮轴向载荷,
FF'An?0.5N'a?2Y F'An?0.0624Q?0.0624?9.85?103?615(kg)
选用调心滚子轴承,型号53626。由轴承样本确定: Y—轴向系数2.9 e—介子系数0.34
∴F3.211?103a?615?2?2.9?1169(kg) 由于
FaF?0.36?e?0.34 r∴P?0.4Fr?YFa ?0.4?3.211?103?2.9?1169 ?4674.5(kg)
则: C4.5?1.2f?4.534?0.95?4674.5?5860(kgf)
查表可得:??Cf???942kN?94200kgf
∴Cf???Cf?? 故满足要求。
3.6.4轴的弯矩核算
Mmax?14N'Bs - 37 -
3-44)
3-45)
3-46) ( ( (东北大学毕业设计(论文) 第3章回转圆筒干燥机结构设计与计算
?1?9.85?103?0.652?13 4?20872(kgf?cm)
??式中:W为轴的断面模数,
Mmax???? (3-47) W323220872?96.6?????480(kg/m3) ∴??216W???3???133?216(cm3)
3.7挡轮及轴的计算
3.7.1挡轮
挡轮材料选用铸钢ZG45II,由于挡轮大部分时间内不受力,故强度条件改为:
'[P0]?1.5[P0] (3-48)
?p0?为挡轮接触许用应力, ?p0??4000kgf/cm2
'2??p?1.5?4000?6000(kgf/cm) 0??3.7.2挡轮受力
挡轮的几何关系如图3.6所示。
图3.6 挡轮几何关系图
图中:?—挡轮的半锥顶角,??10 dH—挡轮大端直径; FAd—挡轮推力; S—挡轮侧面母线长度;
18,取??10;
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