打散滚筒干燥机结构设计

1、打散滚筒干燥机结构设计姓 名 学 院 机械工程与自动化专 业 机械工程及自动化 指导教师 副教授东北大学机械工程与自动化学院2007年6月The design for Scatter drum dryer structureBy Chen Yahui Supervisor: Vice Professor Zhang The college of Mechanical Engineering and AutomationNortheastern UniversityJune2007毕业设计（论文）任务书毕业设计（论文）题目：打散滚筒干燥机结构设计基本内容：1. 打散滚筒整体设计。2. CAXA二

2、维制图，达到4张A0图量以上。3. 论文10000字以上，外文翻译2000汉字以上。毕业设计（论文）专题部分：题目： 打散滚筒干燥机结构设计 基本内容：打散滚筒干燥机整体设计：筒体通过链传动转动，转速6；破碎轴通过链传动转动110。用CAXA软件进行二维制图，包括零件图、部分装配图、总装配图。零件的设计计算与强度校核。学生接受毕业设计（论文）题目日期第1周指导教师签字：年月日东北大学毕业设计（论文） 摘要摘要干燥技术的应用由来以久，干燥的目的是除去某些原料、半成品中的水分或溶剂,使物料便于包装、运输、贮藏、加工和使用。目前，国内干燥机的种类很多，按干燥机的构造分，主要有以下几种：喷雾干燥机、流

3、化床干燥机、气流干燥机、回转圆筒干燥机、滚筒干燥机、各种厢式干燥机等。打散滚筒干燥机是在常规滚筒干燥机的基础上开发的新型干燥设备，通过增加打散和破碎功能，极大地拓展了常规滚筒的使用范围，在保留转筒的处理量大、运行平衡的优点的同时，能处理粘性物料，膏糊状物料。打散滚筒干燥机的应用广泛,可被广泛地应用于化工、酿造、制造、制药、肥料、城市污泥处理等方面。打散滚筒的设计是一向具有实际意义的工作。本文是根据干燥过程的基本原理，针对其它机型的特点和社会的需求，在已有成功设计实例的基础上，参考以前设计者的经验和结论，进行的设计。由于该机型已有成功应用，因此本文在设计时引用了其他一些设计老师的实验方法和结论。

4、本论文主要是从以下几个方面介绍打散滚筒干燥机的设计。首先，介绍国内外干燥技术的应用，概括本项设计的设计背景，从干燥机的生产能力和特点出发，确定出整体设计方案。第二步进行机械结构的设计，包括传动部分的设计和校核，轴的形状和尺寸的确定和校核和轴承的寿命计算等。第三步确定其他零件的尺寸和形状，利用CAXA绘制零件图、部分装配图和整体装配图。关键词：干燥机，打散滚筒，破碎。I东北大学毕业设计（论文） AbstractAbstractThe application of drying technology has been a long, dry purpose is to remove certain

5、 raw materials, semi-finished products of water or solvent enable ease of packaging materials, transportation, storage, processing and use. At present, domestic Dryer have many types, according to Dryer tectonic mainly in the following categories : Spray, fluidized bed dryer, air dryer, rotary drum

6、dryer, drum dryer, various Van drying machine. Scattered drum dryer is in a conventional drum dryer on the basis of the development of new drying equipment, through increased functional shattered and broken, greatly expanded the use of conventional drum, the drum retained the capacity, Operation of

7、the merits of the same time, be able to handle viscous materials, gypsum paste materials. Scattered drum dryer is widespread used; it can be widely used in chemical industry, brewing, manufacturing, pharmaceuticals, fertilizer, and City sludge treatment. Typical materials, such as brewer's grain

8、 dry distillers grains drying, drying alcohol worse, penicillin residue dry, dry residue oxytetracycline, all types of residue dry starch residue, dried cassava slag and sludge drying, the drying of peat and chicken manure dry, dry fertilizer, activated sludge drying, sewage sludge drying, sludge dr

9、ying petrochemical, paper sludge drying, sludge drying dyeing, tanning sludge drying, electroplating sludge drying, urban sewage treatment plant sludge drying, biological fermentation bacteria residue drying. Scatters the design of the drum has always been of practical significance to the work. This

10、 is according to the drying process of the basic tenets against other type of characteristics and the needs of the community. It has been successful in the design example, on the basis of information before the designer's experience and conclusions for the design. Since the models have been succ

11、essfully applied in the design of this paper quoted some other teachers design the experimental methods and conclusions.The present paper mainly is from following several aspects introduced scatters the drum drier the design. First, introduced domestic and foreign dry technical the application, summ

12、arizes this design the design background, embarks from the dryer productivity and the characteristic, and determines the overall design plan. Second step carries on the mechanism the design, including transmission partial designs and examination, axis shape and size determination and examination and

13、 bearing life computation and so on. Third step determined other components the size and the shape, use the CAXA plan detail drawing, the partial assembly drawings and the overall assembly drawing.Keywords: dryer, drum shattered, broken. IIIIV东北大学毕业设计（论文） 目录目录摘要IAbstractII目录1第一章 绪论11.1 设计背景11.2 总体方案

14、的确定31.2.1打散滚筒干燥机工艺流程图31.2.2打散滚筒干燥机的工作原理41.2.3总体方案的确定41.2.4总体方案的评价4第二章 机械结构的设计计算72.1 设计原始数据72.2 滚筒链传动的设计72.2.1链传动计算72.2.2滚子链的静强度计算102.2.3滚子链的耐疲劳工作能力计算102.2.4滚子链的耐磨损工作能力计算112.2.5滚子链的抗胶合能力计算112.2.6大链轮的尺寸计算122.2.7小链轮的尺寸计算132.3 打散轴链传动设计142.3.1链传动计算142.3.2滚子链的静强度计算172.3.3滚子链的耐疲劳工作能力计算172.3.4大链轮的尺寸计算182.3.

15、5小链轮的尺寸计算192.4 打散轴的设计计算与校核202.4.1打散轴结构设计202.4.2打散轴的校核232.5 托轮和托轮轴的设计计算与校核242.5.1托轮和托轮轴的尺寸设计252.5.2托轮轴的强度校核262.6 键的选择和校核272.6.1打散轴轴端键的选择272.6.2强度校核272.7 轴承的选择和寿命计算282.7.1打散轴轴承的选择和寿命计算282.7.2托轮轴轴承的选择和寿命计算31第三章 外形结构的设计353.1 筒体结构的设计353.1.1滚筒的外形和尺寸353.1.2滚筒的ANSYS分析363.2 抄板的选择383.3 其他部分的结构38第四章 结论41第五章 讨论

16、和建议43参考文献45结束语47附录(外文翻译)49外文原文49中文对照5834东北大学毕业设计（论文） 第一章 绪论第一章 绪论1.1 设计背景在拥有现代文明的今天，干燥技术与我们周围的生产和生活息息相关。在对国民经济发展有着重要影响的产业领域，例如化工、轻工、煤炭、冶金、石油、农业、林业、食品、医药、建材、纺织、电子、环保等，干燥技术都在发挥着不可或缺的作用。而人们生活中的衣、食、住、行及各项活动几乎处处离不开干燥技术生产出的产品。在现代化生产中，干燥技术的应用不仅仅是为了方便产品的储藏、运输和使用。而且在提高产品的质量和价值、减轻劳动强度和环境污染、降低成本和能源消耗等方面都能发挥巨大的

17、作用。因此，发达国家都十分重视干燥技术的应用。据资料记载，发达国家工业能耗的14%被用于干燥，而有些行业的干燥能耗甚至占到生产总能耗的35。这一数据说明了干燥技术在现代化生产中有着至关重要的地位。相对而言，发展中国家对干燥技术的应用却处于较低的水平。同时干燥技术也在环境保护方面发挥了巨大作用。例如城市污水处理厂是城市环境保护的重要设施。而城市污水处 理厂所 产生的污泥已成为影响城市市容环境的一大公害。一座40万吨天污水处理厂一天能产生含水85-90的污泥4OO吨，中等城市一般都有两到三座类似规模的污水处理厂，一天可生产8001200吨含水污泥。传统污泥处理方式之一的向海 洋投放已被禁止；填埋则

18、由于占地多、潜在生物可利用率低、渗滤液污染地下水以及存在后处理费用等问题，应用受到了极大的限制。堆场已是历史遗留的疾患，将被彻底淘汰。未来的10年是我国污水处理厂大量兴建的时期。预计全国将建成上千座污水处理厂，每座厂每天要排放剩余污泥数百吨乃至上万吨。如何处 理好、利用好这些数量巨大的污泥，化害为利，已是当务之急。传统的污泥处理 技术：浓缩、稳定化、脱水、干燥。浓缩和脱水只能将污泥含水率由99降 至80左右。而污泥含水率只有降至4050以下才能应用。利用干燥设备对城市污泥的处理。可使污泥的含水率降至20-30，这样可避免微生物作用而发霉和发臭，使污泥处于稳定状态。干燥技术的应用，在我国具有十分

19、悠久的历史。闻名于世的造纸技术，就显示了干燥技术的应用。解放以后，干燥技术的应用发展很快，20世纪50年代初期，分散悬浮态技术（如气流干燥器等）开始工业应用，干燥技术的研究工作也普遍开展，高效的干燥器也在生产应用。随着工业现代化的进展，化学工业的机械化、大型化和自动化水平的提高，作为化工单元操作设备之一的干燥器，也必将迅速的发展。近二十年来，我国干燥技术和设备得到了巨大的发展，虽然干燥设备行业自身创造的直接经济效益还很有限，但受益于干燥技术应用的企业和产品创造出的经济和社会效益无疑是巨大的。目前国内外干燥技术发展的总趋势为：1.由于干燥设备应用极广需求量很大，干燥设备研制向专业化方向发展。2.

20、干燥设备的大型化系列化和自动化 干燥技术经济的观点来看，大型化的装置，具有原材料消耗低、能量消耗少、自动化水平高、生产成本低的特点。设备系列化，可对生产规模不同的工厂及时提供成套设备和部件，具有投产快维修容易的特点。3.改进干燥设备，强化干燥过程 近年来常用的干燥设备（喷雾、流态化、气流干燥等），仍在原有的基础上改进和发展。改善设备内物料的流动状况（或干燥介质的流体力学状况），强化和改善干燥过程。增添附属装置，改善干燥器的操作，扩大干燥设备的使用范围。4.采用新的干燥方法及组合干燥方法 近年来高频干燥、微波干燥、红外线干燥以及组合干燥发展较快。其他，如利用弹性振动能，强化固体物料的干燥。5.降

21、低干燥过程中能量的消耗 干燥是消耗热能很大的化工单元装置。在干燥过程中，热效率变化很大，如药片包衣干燥时热效率为7；食品添加剂的流态化干燥，热效率为20左右；一般化学工业中干燥热效率为2050。提高干燥过程热效率的主要措施如下：对现有干燥设备，加强热管理；改善设备的保温；防止产品的过度干燥；减少被干燥物料的初水分含量；回收废气带走的热量；提高干燥器的空气进口温度；采用过热蒸汽干燥。6.闭路循环干燥流程的开发和应用 例如用惰性气体作干燥介质的闭路循环流程。7.消除干燥操作造成的公害问题目前，国内干燥机的种类很多，按干燥机的构造分，主要有以下几种：喷雾干燥机、流化床干燥机、气流干燥机、回转圆筒干燥

22、机、滚筒干燥机、各种厢式干燥机等。传统的回转圆筒干燥机的主要部件有筒体、筒圈、托轮、挡轮和传动装置，还包括筒体上的大齿轮和减速箱、密封装置以及其他附属设备。干燥机圆筒是一个与水平线略成倾斜的旋转圆筒。物料从较高一端加入，载热体有低端进入，与物料成逆流接触，也有载热体和物料一起并流进入筒体的。随着圆筒的转动，物料受重力作用运行到较低一端。湿物料在筒内前移过程中，直接或间接得到了载热体的给热，使湿物料得以干燥。在圆筒内壁装有抄板，它的作用是把物撩抄起来又洒下，使物料与气流的接触面积增大，以提高干燥速率并促进物料前进。回转圆筒干燥机一般适用于颗粒状物料也可用部分掺入干物料的办法干燥粘性膏状物料或含水

23、量较高的物料，并已成功的用于容液物料（料浆）的造粒干燥中。回转圆筒干燥机的优点是生产能力大、适用范围广、流体阻力小、操作上允许波动范围较大、操作方便。缺点是设备复杂庞大、一次性投资大、占地面积大、填充系数小、热损失较大。打散滚筒干燥机是在常规滚筒干燥机的基础上开发的新型干燥设备，通过增加打散和破碎功能，极大地拓展了常规滚筒的使用范围，在保留转筒的处理量大、运行平衡的优点的同时，能处理粘性物料，膏糊状物料，广泛地应用于化工、酿造、制造、制药、肥料、城市污泥处理等方面。典型物料如啤酒糟干燥、白酒糟干燥、酒精糟干燥、青霉素药渣干燥、土霉素药渣干燥、各类果渣干燥、淀粉渣、木薯渣干燥、污泥干燥、草炭干燥

24、、鸡粪干燥、复合肥干燥、活性污泥干燥、下水污泥干燥、石化污泥干燥、造纸污泥干燥、印染污泥干燥、制革污泥干燥、电镀污泥干燥、城市污水处理厂污泥干燥、生物发酵菌渣干燥。打散滚筒干燥机的设计研发是一项具有实际意义的工作。打散滚筒干燥机必将在生产中发挥巨大的作用。1.2 总体方案的确定1.2.1打散滚筒干燥机工艺流程图图1.1 工艺流程图. 湿料仓 .物料输送机 .热源 .干燥机 .出料绞龙 .旋风除尘器 .引风机。1.2.2 打散滚筒干燥机的工作原理工作原理：需要干燥的湿物料由皮带运输机或斗式提升机送到料斗，然后经过料斗的加料机构通过加料管进入进料端。加料管的斜度要大于物料的自然倾角，以便物料顺利进

25、入干燥器内。湿物料进入干燥器后，高湿物料被转动的筒壁上的抄板抄起到顶部落下，在下落的过程中经过回转轴上设置的破碎装置的打击破碎，团块状物料被击打成小块。同时热风从通风口进入，从物料表面穿过，对湿物料进行加热。大块物料在反复抄起落下的过程中，不断被打碎成小颗粒，表面积不断增加并与热风接触、干燥，直至破碎成细小的颗粒，达到要求的水分。在风力的推动作用下，干燥的物料由滚筒另一端出料口排出；载热体一般为热空气、烟道气等。载热体经过干燥器后，一般需要经过旋风除尘器将气体内所携带物料捕集下来。如果需要进一步减少尾气含尘量，还应该经过袋式除尘器或湿法除尘器后在排空。工作原理如图1.2所示。图1.2 工作原理

26、图1.2.3总体方案的确定由于本课题是针对实际生产中提出的解决方案，并已有实际应用。干燥过程是由一个完整的干燥系统来完成的。本方案只对干燥系统的核心部分，也就是干燥机部分进行设计，所要作的是对一种型号的打散滚筒干燥机的设计和计算工作。所以总体方案可确定如下：滚筒部分电机通过减速机带动链轮旋转，再通过链传动带动滚筒旋转，滚筒由托轮装置支撑；打散部分电机通过减速机带动链轮旋转，再通过链传动带动破碎轴旋转，实现物料的打散。其他部分为结构设计。1.2.4总体方案的评价本项设计是在生产实际上提出的课题，打散滚筒干燥机在生产上已经得到了成功的运用。本项设计是在前人设计的基础上对一种尺寸和形状的打散滚筒干燥

27、机进行的设计和改进。改进了传统滚筒干燥机的传动形式，全部采用链传动进行设计，改进了局部密封装置和定位安装方式。本项设计参考了前人对打散滚筒干燥机结构上的设计，并改进了一些不合理的地方。完成设计的主要方法有上网查找相关干燥技术和干燥设备的资料，阅读与设计课题相关的书籍和文章，CAXA二维图纸设计，设计计算，筒体的ANSYS分析等。本项目主要是在根据干燥机的用途确定干燥机整体结构和传动方式后，进行的结构设计和校核。主要工作任务是：画出各个零件的结构图、部分装配图和整体装配图。图量较大，适合使用CAXA电子图版进行二维制图。- 5 - 6 -东北大学毕业设计（论文） 第二章 机械结构的设计计算打散滚

28、筒的机械结构部分主要包括：滚筒链传动部分，打散轴链传动部分，打散轴的结构设计和托轮装置部分。其中链传动部分主要包括确定中心距和链轮的尺寸；轴的设计包括轴的尺寸设计和强度校核；支撑部分包括轴承的选择和寿命计算。具体设计内容在以下一一列出。2.1设计原始数据：滚筒直径（）：1500；滚筒长度（）:5000；滚筒转速（）：6；打散轴转速（）：110。2.2滚筒链传动的设计2.2.1 链传动计算（1）电机与减速机的选择由载荷和实际经验选择电机：型号Y132-4 额定功率7.5； 同步转速1500； 满载转速1440； 满载电流7； 满载时的效率87%； 满载功率因数； 额定电流=7； 额定转矩=2；

29、最大转矩=2.2； 噪声78；净重81。减速机：摆线针轮减速机型号XWD8-43，传动比43，。- 7 -东北大学毕业设计（论文） 第二章 机械结构的设计计算（2）传动比小链轮转速: r/min (2-1)传动比: (2-2)（3）小链轮齿数:根据机械设计手册（化学工业出版社）第四版（以下简称机械设计手册）表13-2-2，在56间，所以小链轮齿数选择:（一般取奇数）。（4）大链轮齿数: (2-3) （5）设计功率: (2-4)其中：由机械设计手册表13-2-3知工况系数=1.4。（6）单排链的传递功率: (2-5)其中：小链轮齿数系数=1.00（见机械设计手册表13-2-4）； 排数系数=1.

30、00（见机械设计手册表13-2-5）。（7）链条节距:（根据和由机械设计手册图13-2-1得）。（8）初定中心距: (2-6) (2-7) (2-8)（9）以节距计的初定中心距： (2-9)（10）链条节数： (2-10)应圆整为偶数（其中=191.73见机械设计手册表13-2-7）。（11）链条长度： (2-11)（12）计算中心距： 时 (2-12)其中=0.231604（见机械设计手册表13-2-8）。（13）实际中心距： (2-14)其中：。（14）链条速度: (2-15)（15）有效圆周力: (2-16)（16）作用在轴上的力: (2-17)2.2.2滚子链的静强度计算在低速重载链传

31、动中，链条的静强度占主要地位。需要进行静强度的计算。链条的静强度靠静强度安全系数来衡量。滚筒用滚子链的静强度安全系数为： (2-18)满足使用条件。其中：链条极限拉伸载荷Q=222.4（见机械设计手册表13-2-1）。离心力引起的力： (2-19) （其中，见机械设计手册表13-2-9）。 (2-20) (2-21)悬垂力。2.2.3滚子链的耐疲劳工作能力计算（1）链板疲劳强度限定的额定功率： (2-22)（2）滚子套筒冲击疲劳强度限定的额定功率： (2-23)（3） (2-24) 则使用寿命： (2-25)满足要求。2.2.4滚子链的耐磨损工作能力计算滚子链的磨损寿命： (2-26)满足要求

32、。其中：链条长度； 链条速度；小链轮齿数；传动比；许用磨损伸长率；滚子链销轴直径；磨损系数见机械设计手册图13-2-4，节距系数见机械设计手册表13-2-10，齿数-速度系数见机械设计手册图13-2-5。铰链压强： (2-27)2.2.5滚子链的抗胶合能力计算由销轴与套筒间的胶合限定的滚子链工作能力（通常为计算小链轮的极限转速）可由下式确定： (2-28)满足要求。2.2.6大链轮的尺寸计算（1）基本参数由以上链传动的计算可知：大链轮齿数；链条型号32A：节距；滚子外径；内链节内宽。（2）尺寸计算1)大链轮分度圆直径： (2-29)2)计算齿顶圆直径大链轮齿顶圆最大直径： (2-30)大链轮齿

33、顶圆最小直径： (2-31)取大链轮齿顶圆直径。3)计算齿根圆直径 (2-32)4)计算分度圆弦齿高分度圆弦齿高最大值： (2-33)分度圆弦齿高最小值： (2-34)取分度圆弦齿高。5)计算大链轮齿宽齿宽： (2-35)6)齿侧倒角 (2-36)7)齿侧半径 (2-37)2.2.7小链轮的尺寸计算（1）基本参数由以上链传动的计算知：小链轮齿数；32A链条节距；滚子外径；XWD8-43摆线针轮减速机输出轴直径。（2）尺寸计算1）分度圆直径 (2-38)2）计算齿顶圆直径小链轮齿顶圆最大直径： (2-39)小链轮齿顶圆最小直径： (2-40)取小链轮齿顶圆直径。3）计算齿根圆直径 (2-41)4

34、）计算分度圆弦齿高取分度圆弦齿高： (2-42)5）计算小链轮齿宽齿宽： (2-43)6）齿侧倒角 (2-44)7）齿侧半径 (2-45)2.3 打散轴链传动设计2.3.1 链传动计算（1）电机和减速机的选择摆线针轮减速机XWD-5-23传动比23 电机：型号Y112M-2； 额定功率4； 同步转速3000； 满载转速2890； 满载电流7； 满载时的效率85.5%； 满载功率因数0.87； 额定电流=7； 额定转矩=2.2； 最大转矩=2.2； 净重45。打散轴转速110。（2）传动比小链轮转速:r/min (2-46)传动比: (2-47)（3）小链轮齿数根据机械设计手册表13-2-2，在

35、12间，所以小链轮齿数选择（一般取奇数）。（4）大链轮齿数: (2-48)（5）设计功率: （2-49)其中：由机械设计手册表13-2-3知工况系数=1.4。（6）单排链的传递功率: (2-50)其中：小链轮齿数系数=1.00（见机械设计手册表13-2-4）。排数系数=1.00（见机械设计手册表13-2-5）。（7）链条节距：（根据和由机械设计手册图13-2-1得）。（8）初定中心距: (2-51) (2-52) （2-53)（9）以节距计的初定中心距： (2-54)（10）链条节数： (2-55)应圆整为偶数：（其中=0.405，见机械设计手册表13-2-7）。（11）链条长度： (2-56

36、)（12）计算中心距：时 (2-57)其中=0.24998（见机械设计手册表13-2-8）。（13）实际中心距： (2-58)其中：。 （14）链条速度： (2-59)（15）有效圆周力： (2-60)（16）作用在轴上的力： (2-61)2.3.2滚子链的静强度计算静强度安全系数： (2-62) 满足使用条件。其中：链条极限拉伸载荷Q=55.6（见机械设计手册表13-2-1）。离心力引起的力： (2-63)（其中，见机械设计手册表13-2-9）。 (2-64) (2-65)选择悬垂力。2.3.3滚子链的耐疲劳工作能力计算（1）链板疲劳强度限定的额定功率： (2-66)（2）滚子套筒冲击疲劳强

37、度限定的额定功率： (2-67)（3） 则使用寿命： (2-68)满足要求。2.3.4大链轮的尺寸计算（1）基本参数：由以上计算可知：大链轮齿数；链条型号16：节距；滚子外径；内链节内宽。（2）尺寸计算1）大链轮分度圆直径 (2-69)2）计算齿顶圆直径大链轮齿顶圆最大直径： (2-70)大链轮齿顶圆最小直径： (2-71)取大链轮齿顶圆直径。3）计算齿根圆直径 (2-72)4）计算分度圆弦齿高 分度圆弦齿高： (2-73)5）计算大链轮齿宽 齿宽： (2-74)6）齿侧倒角： (2-75)7）齿侧半径： (2-76)2.3.5 小链轮的尺寸计算（1）基本参数由以上计算可知：小链轮齿数；32A

38、链条节距；滚子外径；内链节内宽。XWD5-23摆线针轮减速机输出轴直径。（2）尺寸计算1）分度圆直径： (2-77)2）计算齿顶圆直径小链轮齿顶圆最大直径： (2-78)小链轮齿顶圆最小直径： (2-79)取小链轮齿顶圆直径。3）计算齿根圆直径： (2-80)4）计算分度圆弦齿高取分度圆弦齿高： (2-81)5）计算小链轮齿宽齿宽： (2-82)6）齿侧倒角： (2-83)7）齿侧半径： (2-84)2.4 打散轴的设计计算与校核2.4.1 打散轴结构设计（1）原始数据：电机：型号Y112M-2额定功率4；同步转速3000；满载转速2890； 满载电流7；满载时的效率85.5%；满载功率因数0

39、.87；额定电流=7；额定转矩=2.2；最大转矩=2.2；净重45。开式链传动效率。（2）打散轴形状和材料选择使用常用的圆截面阶梯形状直轴。通过轴承与机架相连，装在轴上的零件都围绕轴心线作回转运动，形成一个以轴为基础的轴系部件。根据轴的长度和用途，把打散轴设计为两端实心中间空心的形状。轴的材料应满足强度、刚度、耐磨性、耐腐蚀性等方面的要求。按照经济合理、适用的原则，根据本设计方案的具体情况，采用最常用的45号钢 经调质后，。（3）对只承受转矩作用或主要承受转矩作用的传动轴，其强度条件为： (2-85)式中：轴的扭剪应力，； T轴传递的转矩，； 轴的抗扭截面模量，； P轴传递的功率，； N轴的转

40、速，； 轴材料的许用扭剪应力，。对既承受转矩又承受弯矩的转轴，可用上式初步估算轴的直径，但必须将轴的许用扭剪应力适当降低，以补偿弯矩对轴的影响。对于实心圆轴：，则轴的直径为： (2-86)45号钢在118107之间，取118。打散轴轴端需开一个键槽，轴径需增大3%-5%，取5%，所以： (2-87)对于空心轴，则空心部分轴的直径为： (2-88)其中：查表取118，内外径的比值。（4）打散轴的结构设计，如图2.1所示。图2.1 打散轴结构图轴段1与链轮配合，考虑安全系数和便于安装，选用圆锥形伸轴，长度比链轮轮毂长度略小，取。轴段2 与轴承座配合，取，长度。轴段3 与轴承配合，按轴承标准内径选择

41、，长度，轴承为圆柱孔调心球轴承2515。轴段4 安装轴用弹性挡圈，按弹性挡圈标准取，宽度。轴段5 安装密封固定轴承，取，。轴段6 安装到空心轴，取，。轴段7 空心轴，选用无缝钢管159x10，长度比筒体长度略小，取。轴段8 安装到空心轴，。轴段9 安装密封，。轴段10 安装轴承，按轴承标准取，轴承为圆柱孔调心滚子球轴承2212。打散轴总长度。2.4.2打散轴的校核由于打散轴承受的主要是扭矩作用，所以按扭矩来校核轴的强度打散轴承受的扭矩： (2-89)扭矩图如图2.2所示。图2.2 打散轴扭矩图图2.3 打散轴危险截面图确定截面和为危险截面，如图2.3所示。1）截面承受的转矩为347272.7N

42、mm,应力： (2-90)满足强度要求。2）空心轴上承受的最大转矩小于347272.7Nmm (2-91)空心轴满足强度要求。2.5 托轮和托轮轴的设计计算与校核托轮部分为筒体的支撑部分，它承受整个筒体的重力，在工作过程中还要承受筒中被干燥物料的重力。工作过程中，托抡轴只承受弯矩作用，不承受转矩，属于心轴。下图为托轮工作原理如图2.4所示。图2.4 托轮工作图两个托轮相对滚筒圆心的夹角为，对称分布于筒体两侧。整个筒体靠两组这样的托轮装置来支撑。2.5.1 托轮和托轮轴的尺寸设计（1）托轮的尺寸设计托轮直径：；托轮宽度：，取；其中：滚圈宽度，2U为筒体轴向串动量。（2）托轮轴的设计托轮轴的受力图

43、如图2.5所示。图2.5 托轮轴受力图R为轴承的支反力，F为筒体和筒中所加物料给轴的力： (2-92)托轮轴采用心轴式结构。 (2-93)其中：；为轴承跨度。 托轮轴尺寸如图2.6所示。图2.6 托轮轴结构图轴段1 安装轴承座，按标准取直径，长度。轴段2 安装轴承，安轴承标准取直径，长度。轴段3 安装轴用弹性挡圈，按标准取直径，长度。轴段4 轴肩固定，取轴肩高度，则直径，长度。轴段5 安装轴承座，按标准取直径，长度。轴段6 安装托轮，取直径，长度。轴段7安装轴用弹性挡圈，按轴用弹性挡圈标准取直径，长度。轴段8 托轮固定轴肩，取直径，长度。轴段9 安装轴承座，按标准取直径，长度。轴段10轴肩固定，取轴肩高度，则直径，长度。 轴段11安装轴承，安轴承标准取直径，长度 。轴段12安装轴用弹性挡圈，按标准取直径，长度。轴段13安装轴承座，按标准取直径，长度。托轮轴总长度。2.5.2 托轮轴的强度校核托轮轴为心轴，只承受弯矩作用。受力图如上所示，弯矩图如图2.7所示。图2.7 托轮轴弯矩图 (2-94) (2-95)满足强度要求。其中：。2.6键的选择和校核2.6.1打散轴轴端键的选择链轮要求一定的对中性，静连接，选用A型普通平键。查机械设计手册表5-3-18，轴径60mm，选择，参照链轮轮毂宽度选择键长为。2.6.2强度校核平键连接的