能。故选择YD90S—6/4,其参数如下:
N=0.65kw; r=1000r/min; G=15kg。
4.2 上辊的设计计算校核
4.2.1上辊结构设计及受力图
由上部分计算可知辊筒在成形100%时受力最大:
Pc?2.972?105kgf Pa?1.28?1510kgf
故按Pamax计算,其受力图4.1:
图4.1辊筒受力图
4.2.2 刚度校核
PL3挠度: f?384EI[1]
23??b??b???8?4??????
?L??L?????确定公式各参数:
Ia??D464???300464?3.976?108mm4 (Ia为轴截面的惯性矩)
Pa?2.972?105kgf
E?2.06?106kgf/m
b?2000mm
L?2470mm
PL3得: fa?384EI23??b??b???8?4??????
?L??L?????2.972?105?247032000220003?[8?4?()?()]?0.081 384?2.06?106?3.976?10824702470?fa??L?3
1000因为fa??fa?,所以上辊刚度满足要求。 4.2.3 上辊强度校核
危险截面为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,因Ⅰ、 Ⅲ相同,且MⅠ>MⅢ,所以只需校核Ⅰ、Ⅱ处:
Ⅰ: MI?Pamm ?235?3.492?107kgf·
2?maxMI3.492?1072???13.172kgf/mm 3?DW32W为抗弯截面系数。W??D332???300332?2.651?106mm3
?0?49kgf/mm2 nI??s?3.72? 1?max2PLP?L?Ⅱ: M??a?a??235??1.078?106kgf·mm
222L?2??maxM??49?118.357??1 ??0.414kgf/mm2 n??s??max0.414W故安全,强度合乎条件。 4.2.4 疲劳强度安全强度校核
50Cr[1]: ?b?1080Mpa=108kgf/mm2 ?s?93kgf/mm2
??1?0.2(?a??b)?100?50.2kgf/mm2
在截面Ⅰ、Ⅱ处 MⅠ D300r ??1 ?0 dd300S?S?S?2?S?2??S? 因上辊转矩T=0,故:S???1K? ?????????m应力集中系数[1]K??1.66 ?S??1.2~1. 5表面质量系数??1.8 尺寸影响系数???0.60 弯曲平均应力?m?0 Mmax5.542?106?????20.905MPa W2.651?106S????1K???????????m502?15.59??S? 1.66?20.9501.8?0.60Ⅲ处: K??1.66 ??1.8 ???0.6 MⅢ?Pa mm ?235?3.094?107kgf· 2Mmax3.492?107?????131.72MPa 6W2.651?10S????1K?????故:疲劳强度满足条件。 4.2.5 上辊在卸料时的校核 ??????m502?2.479??S? 1.66?131.721.8?0.60根据上辊的受力情况,只需考虑弯曲强度即可,卸料时其受力如下图4.2: 2??DnS?2?DnS???????????b?7.8?10?6?588.106kg 板重: G1?????22????22???上辊重: G2???v?7.8?10?9???(总重: G1?G2?1712.636kg 3002)?2040?1124.53kg 2 图4.2 上辊卸料受力图 由受力图4.2可知: ?maxMmax4.027?105?s18???0.703n???25.604 MPa 3?180?0.703Wmax32故:卸料时弯曲强度满足。 4.3 下辊设计计算及校核 4.3.1下辊结构及受力图 下辊受力如图4.3 图4.3 下辊受力图 受力:FR1?FR2?Pc1.281??105?6.405?104kgf 主电机P?11kw 22齿轮啮合效率:?1?0.97 联轴器效率:?2?0.98 轴承效率:?3?0.98 总传动效率:???1?3?2?0.85 V?6m/min n?P11?0.85转矩: T?9550?955?0?n7.9583326000?7.958r/min ??240?01.122?106kgf·mm 1.1?42N·2m1MI?FR1?215?6.405?104?215?1.377?107kgf·mm F?24702470?mm M?FR1?R??215??5.212?107kgf· 22470?2?4.3.2下辊刚度校核: PL3[5] 挠度: fc?384EI23??b??b???8?4?????? ?L??L?????2I为轴截面的惯性矩: I??D464???240464?1.629?108mm4 4Pc?1.281?105kgf b?2000mm E?2.0?kgf/m L?2470mm 610PL3fc?384EI23??b??b???8?4???????0.885mm ?L??L??????fc??0.0005L?1.235mm fc??fc? 故:安全。 4.3.3 下辊弯曲强度校核: 由受力图知弯曲强度危险截面在Ⅱ、Ⅲ处[5]: 0mm 0mm T2?1.12?261Ⅱ处: MⅡ?5.21?971kgf·kgf· Mca?M?2??(aT)2?5.220?107kgf·mm ?(??1) ?max?0?49kgf·mm Mamax5.220?107?32???38.4633?dc??24032kgf·mm 安全系数: n???s49??1.274?1 ?max38.460 T???1.12?271Ⅲ处: M???1.37?771 0Mca?M2???T2???1.776?107kgf·mm ?max安全系数n?Mca1.776?107?32???13.08kgf·mm W??240349?3.746?1 故安全,故弯曲强度满足。 13.084.3.4 下辊疲劳强度校核 初选Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ截面: Ⅰ、Ⅲ同类;Ⅳ、Ⅴ同类;Ⅱ、Ⅳ处:T?0;Ⅰ、Ⅳ处:t?0 显然SⅢ?SⅠ , SⅣ?SⅤ故仅校核Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ即可。