东北大学毕业设计（论文） 第二章 筒体及支撑部分设计与计计算
Zm——跨矩，12m；
t0——干燥器安装时的环境温度，25°C；
t1——筒体工作时的表面温度，155°C。
?z?0.000012?12?(155?25)?0.01872m?18.72mm
2.2滚轮的设计与计算
滚轮的断面有实心矩形、正方形、空心箱形数种。小型的回转圆筒也有用钢轨或型钢弯接而成。本题目采用的是矩形滚轮，因为矩形滚轮 ，其界面是矩形，形状简单。截面是整体的，铸造缺陷相对来说不显得突出，裂缝少。矩形滚圈可以铸造也可以锻造。
2.2.1滚轮与托轮材料
滚轮的作用是支撑着整个回转体的质量，使其能在托轮上回转，因此托轮和滚轮都必须有足够的刚性。一般用ZG270-500制造滚轮，托轮也用ZG270-500制造。ZG270-500制造的托轮与滚圈的许用接触应力375Mpa。
2.2.2许用接触应力计算及校核
qE(Rr?Rt) （2-22）
RrRt?s?0.0132式中：
q——作用在滚轮单位长度上的均布载荷；
q?Q?Grg （2-23）
2cos??Br2.8?105?0.08?2.8?105?9.8q??1121.3N/m
2cos30?250?——托轮与滚轮中心线与垂直方向的夹角，30°；
Br——滚轮宽度，250mm；
- 16 -
东北大学毕业设计（论文） 第二章 筒体及支撑部分设计与计计算
Gr——等于0.08Q；
Q——取最大支撑载荷的1.1倍，Q?1.1R1?1.1?2.5436?105?2.8?105N；
Rr——滚轮外径,3680mm； Rt——托轮外径，610mm
1121.3?2.1?105?(3680?610)?s?0.0132??8.8Mpa?[?c]
3680?610顾满足要求。因此可以安全使用。
2.3托轮及轴的计算
拖轮装置承受整个回转部分的重量，因此实在重负荷下工作的部件，并且要使筒体滚圈能在拖轮上平稳转动。为了平稳，一个滚圈下面有一对托轮，中心线夹角成60°，结构分布如图2.5所示，
图2.5托轮与滚轮的结构
轴承可以用滚动轴承也可以用滑动轴承，承受较大载荷时，所需滚动轴承尺寸较大，使安装体积较大，本题目虽然是以硫酸铵为例来讨论的，虽然滚动轴承托轮组具有结构简单，维修方便，摩擦阻力小，减小电耗及制造简单等优点，但为了该设备还能进行其他物料的干燥，因此本课题采用滑动轴承。
从上面的拖轮与筒体结构图可知，拖轮主要承受与中心线呈30°夹角的力。因此选用于与中心线成30°夹角的非标轴承座，可以减小安装体积。此时结构受力也比较合理
- 17 -
东北大学毕业设计（论文） 第二章 筒体及支撑部分设计与计计算
2.3.1托轮直径
Dt?610mm
2.3.2托轮宽度
Bt?Br
Br——轮带宽度，250mm 所以取托轮宽度为260mm。
2.3.3托轮轴
托轮轴最小直径，采用心轴
d?32.5?N`(l1?b1)0.2[?] 式中：
N`——N`=0.652Q，
N`?0.652?2.5436?105?1.66?105N，Q=2.5436?105N；
l1——轴承跨矩610mm； b1——轴承结构宽度，300mm； 代入前式可得
d?32.5?1.66?105(610?300)80?117mm考虑到实际生产情况，轴的直径为180mm。
- 18 -
2-24）
（
东北大学毕业设计（论文） 第二章 筒体及支撑部分设计与计计算
2.3.4托轮轴的弯矩核算
Mmax?1`N(l1?b1) （2-25） 4ZZq(?Zh)?P1C2R1??P1 （2-26） Z?Zh?ZtZZq(?Zt)?P1C2 R1? （2-27）Z?Zh?Zt
P1——集中载荷，26.4kN；
Z——筒体长度，20m； q——均布载荷，22.4kN/m；
N`——托轮处所受的力，大小等于托轮处的支撑反力R1,R2取大值；
l1——轴承跨矩，610mm； b1——轴承结构宽度，300mm；
20?4)?26.4?103?1.82R1??26.4?103?2.5436?105N 20?4?42020?22.4?103?(?4)?26.4?103?1.82R1??2.2796?105N 20?4?420?22.4?103?(所以取N`=R1=2.5436?105N 代入前式得：
M157??2.5436?10?(610?300)?1.97?10 max4M??max?[?] （2-28）
WW——为轴的抗弯截面系数，
W??32d3?3.14?1803?572265mm3 （2-29） 32所以
- 19 -
东北大学毕业设计（论文） 第二章 筒体及支撑部分设计与计计算
1.97?107???34.4N/mm?[?]
572265所以轴安全，可以正常使用。
2.4挡轮及轴的设计与计算
筒体是倾斜安装的，由自重及摩擦产生的轴向力，又因滚圈和托轮轴线不平行而产生附加轴向力。形大体重的筒体的轴向位置难于固定，应允许沿轴向往复窜动。为使宽度不等的托轮和滚圈的工作表面磨损均匀，也要求筒体能轴向窜动。挡轮则起限制筒体的轴向窜动的作用。为了使筒体有自由伸长的可能，故每个通体只用一对挡轮夹在滚圈的两边。
2.4.1挡轮
挡轮材料选用ZG270-5000
2.4.2挡轮受力
按普通挡轮推力计算 挡轮图如图2.6所示
图 2.6挡轮与筒体结构图
Fad?G0(f?sin?1) （2-30） cos?
G0——回转部分重量；
- 20 -