如何對回轉(zhuǎn)窯的滾輪軸進行優(yōu)化設(shè)計？

回轉(zhuǎn)窯是水泥生產(chǎn)中的關(guān)鍵設(shè)備。在設(shè)計回轉(zhuǎn)窯時，要合理設(shè)計其結(jié)構(gòu)，其中包括滾輪軸。

軸常用的材料是優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，如35、45和50，其中45號鋼最為常用。不太重要及受載荷小的軸可用Q235、Q275等普通碳素結(jié)構(gòu)鋼。對于受力較大、軸的尺寸受限制，以及某些有特殊要求的軸可用合金結(jié)構(gòu)鋼。當(dāng)采用合金鋼時，應(yīng)優(yōu)先選用符合我國資源情況的硅錳剛、棚鋼等。對于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的軸，為保持尺寸穩(wěn)定性和減少熱處理變形可選用鉻鋼；對于大截面非常重要的軸可選用鉻鎳鋼。由于回轉(zhuǎn)窯的工作環(huán)境惡劣，工作溫度較高，因此適合選用合金鋼，考慮到材料的節(jié)約，可選用20Cr。

對軸的危險截面的校核。測量時由于滾輪要克服硅膠圈的彈力緊貼輪帶。輪帶在工作中的磨損將引起輪帶圓周直徑有所變化，這樣就必須給滾輪施加一個壓力使其能夠跟進輪帶直徑的變化。根據(jù)試驗這個力至少有200牛。這對軸的強度就有一定的要求。由于儀器尺寸有限，軸的直徑不能太大，初選為直徑20.為了容易更換工作失效的硅膠圈，設(shè)計中摒棄雙支撐機構(gòu)而采用單支撐，即軸一端由軸承固定，另一端懸空，為一懸梁。轉(zhuǎn)動軸在工作過程中只承受彎矩，而不受轉(zhuǎn)矩作用，可按彎曲應(yīng)力計算軸徑。

對軸的剛度進行校核時，可采用等效直徑法來計算，然后再根據(jù)撓度公式求得撓度即可，將之與許用撓度比較，若小于許用撓度，則說明軸的彎曲強度足夠。

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