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0引言JC90DB绞车是我公司自行研制的新产品，该绞车为单滚筒轴结构，滚筒为整体开槽式，为确保滚筒使用的可靠性，对其进行设计与分析。
1设计参数滚筒最大快绳拉力640kN滚筒钢丝绳直径ϕ45mm2设计原则根据API7K的要求，绞车的主载荷路径零部件应仅限于主滚筒刹车工作时承受快绳载荷的零部件。
3滚筒的参数确定3.1滚筒的结构类型选择滚筒结构采用三部分焊接结构，即滚筒体、左轮毂、右轮毂，右轮毂外侧铸有钢丝绳固定装置，并在其对侧轮毂焊接有平衡块，轮毂与滚筒轴的联结采用键装静配合。
滚筒体和轮毂的材料分别为35CrMo、ZG35CrMo，按照先进的焊接工艺，这两种材质焊接在一起时，母材与选定焊条的熔合性强，根据力学性能实验显示，焊缝的抗拉、弯曲等强度高，其焊接成品率可达100%。
3.2滚筒直径D1与滚筒长度L的计算D1主要是根据钢丝绳的结构和直径的大小来决定，总的原则是在不使钢丝绳过分弯曲的前提下，将D1设计的偏小一点，这对减轻绞车的重量，减小绞车的启动载荷都有好处。
对于钻井绞车D1=（20~30）d d———钢丝绳直径，mm则D1=（20~30）×45=（900~1350）mm按照上述原则及经验，取D1=1060mm。
对于绞车长度的设计，一般满足API要求缠绳不超过4层的前提下，越小越好。
根据美国绞车设计经验：L=（1.26~2）D1，mm=（1135~2120）mm通过比较分析及经验，L取1830mm，确定L后，再计算快绳的倾斜角，验算L设计的合理性。
L=2Htanλ（1）式（1）中：H———滚筒轴中心到天车快绳轮中心的距离；λ———快绳的倾斜角，λ=1.25°~1.5°通过计算，λ=1.92°，因为此滚筒为开槽滚筒，允许λ⩽2°。
所以滚筒长度符合要求。
4滚筒强度校核由于滚筒上的里巴斯绳槽为双折线绳槽，钢丝绳对滚筒体的挤压力作用在绳槽上，考虑到绳槽是均布的，且绳槽间间隙较小，在滚筒建模时，精确建立里巴斯绳槽是非常麻烦且没有必要的，因此有必要对滚筒进行模型简化。
四辊轧机工作原理
四辊轧机是一种常用的金属加工设备，它主要用于对金属材料进行轧制加工，以改变其形状和减小截面尺寸。
下面将详细介绍四辊轧机的工作原理。
四辊轧机由两个上辊和两个下辊组成，上、下辊分别配有驱动设备和支撑辊座，上、下辊之间的间隙可以调整。
在工作过程中，金属材料被放置在上、下辊之间，然后通过牵引机构或手动调整辊间距，进入到轧机的工作区域。
四辊轧机的工作原理主要分为负荷进给和轧制两个阶段。
在负荷进给阶段，上、下辊的间隙较大，金属材料可以顺利进入，并受到辊的支撑力和牵引力的作用。
然后，在辊的旋转作用下，金属材料逐渐被引导向工作区域的中央。
在轧制阶段，辊间距逐渐减小，金属材料受到辊的挤压和牵引作用，发生塑性变形。
上、下辊的旋转方向相反，通过反向旋转的辊对材料进行双辊轧制，使材料变得更加均匀，同时还可以改变材料的形状和尺寸。
在轧制过程中，通过调整辊间距、辊的速度和辊的角度等参数，可以控制轧机的工作效果。
在四辊轧机中，上辊和下辊通常是由硬质材料制成，例如铸铁、合金钢等。
这是因为这些材料具有较好的硬度和耐磨性，能够承受较大的压力和摩擦。
另外，辊的表面通常还会进行特殊的加工，例如镀硬铬或陶瓷涂层，以减小辊与材料之间的摩擦阻力和磨损。
总结起来，四辊轧机的工作原理可简单描述为：在负荷进给阶段，金属材料进入轧机并受到辊的支撑和牵引力作用；在轧制阶段，辊的旋转使
材料发生塑性变形，通过反向旋转的辊进行轧制，改变材料的形状和尺寸。
通过调整辊间距等参数，可以控制轧机的工作效果。
四辊轧机的工作原理
既简单又复杂，对金属材料的加工具有重要的意义。
四辊离心机工作原理说起来这四辊离心机啊，可真是个好东西，你要是见过它工作，那就跟看了一场大戏似的，热闹得很。
那天我正好在车间里转悠，看着一台四辊离心机在那儿呼呼地转着，心想，这玩意儿到底是怎么个工作原理呢？于是我就凑过去，打算瞧个究竟。
要说这四辊离心机啊，其实也不复杂，说白了就是利用物料在离心力作用下不同密度的特性进行分离的装置。
你瞧那离心筒，稳稳当当地固定在那儿，进料管里头装着螺旋叶片，物料就这么“嗖”地一下进去了。
然后啊，在螺旋叶片的带动下，物料开始受到离心力的作用，就像是被谁轻轻一推，就这么被分离成了不同密度的组分。
我仔细看了看，嘿，还真是这么回事！那较重的组分，就像是被地心引力拉住了似的，一个劲儿地往离心筒壁上贴，最后从排渣口排了出去；而那些较轻的组分呢，则像是得了自由似的，一股脑儿地往离心筒中心聚，最后从出料口溜了出来。
这分离作业，简直就是水到渠成，一点不含糊。
在操作这台离心机的时候啊，我还发现，这离心转速和进料量的选择，那可真是至关重要。
你要是选得不对，嘿，那分离效果可就大打折扣了。
所以啊，在操作离心机的时候，你得根据不同的物料和分离要求，精挑细选地挑个合适的转速和进料量。
可别小看这一步，这可是关系到整个分离作业成败的关键呢！还有啊，在操作离心机之前，你可得好好检查检查，确认它处于正常工作状态。
要不然啊，万一它出了啥岔子，那你可就哭都来不及了。
我那天就亲眼见过一次，有个人在操作离心机之前没检查好，结果机器一启动，就发出了“嗡嗡”的异响，吓得他赶紧停了机。
后来一查，才知道是轴承出了问题。
所以啊，这准备工作，你可得做足了。
说到这啊，我还得提一句，这四辊离心机啊，在科学实验和工业生产中那可是有着广泛的应用呢。
比如说在生物学里头，它就能用来分离细胞、细胞器和生化分子；在化学分析中呢，它又能用来去除混合物中的杂质。
你说这离心机厉害不厉害？不过啊，话说回来，这四辊离心机虽然好用，但也得好好保养才行。
基于Workbench的滚筒洗衣机内筒静力分析作者：翁双张俊来源：《科学与财富》2016年第08期摘要：本文运用NX8.5建模软件和有限元分析软件ANSYS WorkBench建立某型号滚筒洗衣机滚筒组件实体模型并导入有限元分析软件，对洗衣机滚筒在静载工况下的受力进行结构力学分析，并得出滚筒变形情况，最后通过分析结果提出了对滚筒组件的改进建议。
关键词：滚筒洗衣机；滚筒；ANSYS WorkBench当前，滚筒洗衣机已经越来越普及，其耐用性则显得尤为重要。
洗衣机滚筒组件是洗衣机的关键受力承载部件。
滚筒在工作过程中有较大变形，则会减短使用寿命，加速其本身以及相关零部件的损坏。
因此，分析滚筒变形情况，减小滚筒总体变形在总体设计中显得尤为重要。
运用NX8.5建模软件和ANSYS WorkBench对某型号滚筒洗衣机的滚筒组件进行实体建模并导入有限元分析软件进行结构静力分析，得出滚筒变形情况，通过软件分析结果得出危险部位，为滚筒结构改进提供数据参考。
1 滚筒组件建模滚筒洗衣机滚筒组件为悬臂结构。
通过测绘我们得到滚筒相关几何尺寸，通过NX8.5软件对组件进行三维建模。
为了保证有限元分析过程中网格划分的质量，需要对三维模型进行简化处理，去除螺栓孔等细小附件；去除部分圆角等。
最终简化的洗衣机滚筒模型如图1所示。
图1 洗衣机滚筒简化模型2 滚筒组件有限元模型将由NX8.5建立的三维模型导出Parasolid模型，格式为*.x_t文件，导入到ANSYS WorkBench中。
2.1 划分网格和定义材料属性滚筒结构有特定的力学特性，轴和支架采用Solid45单元来划分网格，其为8节点六面体类型，该单位有x、y、z三个方向自由度，单元具有蠕变、塑性、大应变、膨胀、应力强化等能力，计算精度较高，便于施加载荷。
滚筒本体采用Shell63单元，其中Shell63单元具有薄膜和弯曲能力，可以承受法向荷载和平面内荷载，单元每个节点具有6个自由度，即沿节点坐标系x、y、z方向的平移自由度和沿节点坐标系x、y、z轴的转动自由度，包括了应力强化和大变形能力。
基于Ansys 的胶带机滚筒疲劳分析赵永红于跃深（北方重工沈矿设计院，沈阳110042）The fatigue analysis of rollers in a belt conveyor based on AnsysZHAO Yong-hong ，YU Yue-shen（Northern Heavy Industries Group ，Shenyang 110042，China ）文章编号：１００１-3997（２０11）08-0222-02【摘要】介绍了胶带机滚筒的种类及结构，并结合输送机的工作原理对滚筒的疲劳受力情况进行分析。
研究了如何应用Ansys 有限元分析软件建立滚筒力学模型的方法，包括滚筒轴的建立、筒皮的建立、相关构件的简化、及焊接胀套连接的处理等。
并利用Ansys 分析模块对改向滚筒进行有限元计算，以静强度分析为基础，首先施加边界条件，再施以胶带压力、自重、安装预应力等计算载荷，最终应用疲劳分析模块对滚筒进行疲劳验算，得出可靠结果。
关键词：带式输送机；滚筒；Ansys ；疲劳分析【Ａｂｓｔｒａｃｔ】First,the rollers ’variety and structure are bining with the operating princi －ple of a conveyor the roller ’fatigue form is analyzed successively.Then ，a method on how to establish a CAE （Computer Aided Engineering ）mode of a roller is investigated in it ，including the establishing of axis ，roller cover ，symplifying of the structure as well as the connecting with welded expanding.The diverted roller ’fa －tigue calculation is done by using the ansys analysis module based on the strength analysis the boundary re －strict is first applied and then the calculated load covering conveyor tension ，dead load and prestress of in －stallation.Finally checking for the fatigue of the roller is done by adopting the fatigue module ，and reliable result is achieved.Key words ：Belt conveyor ；Roller ；Ansys ；Fatigue analysis中图分类号：TH16，TP63+4.1文献标识码：A＊来稿日期：2010-10-191引言胶带输送机是散状物料连续运输的主要设备，主要用于矿山、码头、钢铁及煤炭行业，输送煤炭、矿石、沙石、谷等散状物料。
２０１６年第４５卷第１０期第１页石油矿场机械犗犐犔 犉犐犈犔犇 犈犙犝犐犘犕犈犖犜２０１６，４５（１０）：１ ６文章编号：１００１ ３４８２（２０１６）１０ ０００１ ０６犑犆９０犇绞车滚筒强度分析胡军旺１，姚引婧２（１．兰州兰石石油装备工程有限公司，兰州７３０３１４；２．兰州理工大学技术工程学院，兰州７３００５０）①摘要：滚筒是绞车中的关键零部件，其可靠性关系到整个绞车的可靠性。
讨论了滚筒有限元分析时载荷的处理形式；引入欧拉公式分析了钢丝绳拉力的衰减状况。
将钢丝绳对滚筒的压力以按缠绕圈数逐圈递减的形式，施加在滚筒绳槽表面进行了滚筒的强度分析。
关键词：绞车；滚筒；有限元分析中图分类号：ＴＥ９２３ 文献标识码：Ｂ 犱狅犻：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１ ３４８２．２０１６．１０．００１犛狋狉犲狀犵狋犺犃狀犪犾狔狊犻狊狅犳犑犆９０犇犇狉犪狑狑狅狉犽狊犇狉狌犿ＨＵＪｕｎｗａｎｇ１，ＹＡＯＹｉｎｊｉｎｇ２（１．犔犪狀狕犺狅狌犔犛犘犲狋狉狅犾犲狌犿犈狇狌犻狆犿犲狀狋犈狀犵犻狀犲犲狉犻狀犵犆狅．，犔狋犱．，犔犪狀狕犺狅狌７３００４３，犆犺犻狀犪；２．犆狅犾犾犲犵犲狅犳犜犲犮犺狀狅犾狅犵狔犪狀犱犈狀犵犻狀犲犲狉犻狀犵，犔犜犝，犔犪狀狕犺狅狌７３００５０，犆犺犻狀犪）犃犫狊狋狉犪犮狋：ＴｈｅｄｒｕｍｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｐｉｖｏｔａｌｐａｒｔｓｉｎｔｈｅＤｒａｗｗｏｒｋｓ，ａｎｄｔｈｅｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙｏｆｗｈｉｃｈｉｎｆｌｕ ｅｎｃｅｓｔｈｅｅｎｔｉｒｅｄｒａｗｗｏｒｋｓ’ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ．Ｔｈｅｌｏａｄｓｐｒｏｃｅｓｓｆｏｒｍｉｓｍａｉｎｌｙｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．ＡｔｔｅｎｕａｔｉｏｎｏｆｗｉｒｅｒｏｐｅｔｅｎｓｉｏｎｉｓａｎａｌｙｚｅｄｂｙｕｓｉｎｇＥｕｌｅｒ’ｓｆｏｒｍｕｌａ，ａｎｄｔｈｅｄｅｃｌｉｎｉｎｇｐｒｅｓｓｉｓａｐｐｌｉｅｄｏｎｔｈｅｒｏｐｅｇｒｏｏｖｅｔｏａｎａｌｙｚｅｔｈｅｄｒｕｍｓｔｒｅｎｇｔｈ．犓犲狔狑狅狉犱狊：ｄｒａｗｗｏｒｋ；ｄｒｕｍ；ｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓ 随着油气能源开采力度的不断增强，易开采的能源逐渐减少，油气勘探开发不断向深海、深地层等难动用储量延伸，对超重型石油钻机的需求在不断增加。
滚压受力计算全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：滚压受力计算是工程力学中非常重要的一部分，尤其在工程设计与实践中具有广泛的应用。
滚压受力计算主要是指在滚动接触过程中受到的力，并且可以通过数学方法准确计算得到。
下面将详细介绍滚压受力计算的基本原理、方法与应用。
一、滚压受力计算的基本原理滚压受力计算的基本原理主要涉及到牛顿第二定律以及接触力的分析。
牛顿第二定律表明，物体的加速度与物体所受外力成正比，而受力的大小与方向取决于所受外力的性质。
在滚压受力计算中，我们通常需要考虑滚动摩擦力、滚动阻力、滚动轴承力等外力，通过分析这些力的大小与方向，再结合牛顿第二定律，就可以计算出滚压受力的大小。
接触力的分析也是滚压受力计算的一个重要环节。
在接触力的分析中，我们需要考虑到接触面的变形、接触面的形状、接触材料的硬度等因素，这些因素都会影响接触力的大小与分布。
通过分析接触力的性质，我们可以更准确地计算出滚压受力的大小及其在物体表面的分布情况。
滚压受力计算通常可以采用数值模拟、实验测量和理论推导等方法。
数值模拟是一种比较常见的方法，通过建立受力模型和采用适当的数值计算方法，可以模拟出滚压受力的情况。
实验测量是另一种重要的方法，通过使用传感器进行测量，我们可以直接获取滚压受力的实际数值。
而理论推导则是通过已知的物理原理和数学方法，推导出滚压受力的计算公式，从而快速得到滚压受力的大小。
在应用滚压受力计算的过程中，我们通常需要根据具体的工程问题选择合适的计算方法，并在实际操作中结合数值模拟、实验测量和理论推导等多种方法，以提高计算的准确性和可靠性。
滚压受力计算在工程设计与实践中具有广泛的应用。
在机械工程中，涉及到轴承、传动装置、滚动设备等方面的设计都需要进行滚压受力计算，以确保设备的安全可靠运行。
在土木工程中，滚压受力计算也可以用于桥梁、隧道、地基等结构的设计中，帮助工程师更好地掌握结构受力情况，从而提高工程的稳定性和安全性。
印刷机滚筒疲劳强度分析与寿命估算研究【摘要】印刷机质量的好坏受诸多内外部因素的影响，作为印刷机核心部件的印刷滚筒又是所有内部因素中举足轻重的一个，其性能的优劣直接影响印刷机的可靠性和寿命。
能够准确地分析滚筒的动力特性、进行强度校核以及疲劳寿命的估算就显得极为重要，所以保证印刷机滚筒长时间和高效率的稳定工作受到越来越多工程技术人员的关注。
本论文对印刷机滚筒强度与寿命进行综合性的介绍研究。
【关键词】强度；疲劳强度；寿命；印刷机；印刷滚筒1.印刷机滚筒疲劳强度分析印刷机滚筒系统是通过往返旋转运动把油墨通过印刷滚筒的印版传到承印体上，高速运转的印刷机的运转平衡性极大程度上影响着印刷品的质量，印刷过程中出现的重影、墨线、墨色不匀等问题都与滚筒的动态性能有关。
造成印刷滚筒的动态不平衡的因素很多，如印刷机滚筒的质量分布不均匀，滚筒所受压力不均匀等产生的震动，长期下去还会加速轴承和滚筒的磨损，以及机器的损坏，降低印刷机的使用寿命。
印刷机工作时，滚筒需要承受一定数值的压力才能使印刷滚筒与承印物紧密结合，使墨色印在承印物上。
承受的压力过大，会使高速运转的滚筒发生轴向或径向的形变，长期反复的形变会是材料产生局部疲劳，严重时会产生断裂。
1.1对滚筒进行受力分析理想情况下滚筒的受力应该是均匀的，但实际中滚筒承受包括重力、齿轮扭矩、印刷压力等力和力矩的影响，其中齿轮扭矩对滚筒弯曲变形的影响不是很大，故可忽略不计，因此弯曲变形只是由滚筒自身重力和印刷压力的作用后产生，滚筒中间变形量最大，挠度最大，压力最大，向两侧时减小的趋势；滚筒体与滚轴连接的部分应力值最大，故此处为滚筒的危险截面。
1.2印刷滚筒疲劳强度的分析计算印刷滚筒所受应力为规律性变化的不稳定应力，所以其变应力参数的变化有一个简单的变化规律。
对于此类问题，是根据疲劳损伤累积假说（常称为Miner 法则）进行计算。
结合规律性不稳定变应力示意图知，变应力δ1（对称循环变应力的最大应力或不对称循环变应力的等效对称变应力的应力幅，下同）作用了n1次，δ2作用了n2次等。
四．辊筒的受力分析
开炼机的辊筒工作时受有较大的横压力、摩擦力、温度应力、
大小驱动齿轮和速比齿轮的作用力。由于胶料横压力的作用，辊筒要
承受弯曲应力，由于胶料的摩擦力和轴承的摩擦力作用，辊筒要承受
扭转应力，可见辊筒实际上是受有弯曲和扭转的复合应力。此外，辊
筒的自重作用都必须给予考虑。
由于辊筒内外温度差而引起的温度应力和冷硬铸造产生的内应
力都对辊筒强度有影响，在精确计算时都应考虑。担内应力因计算困
难，一般可在安全系数中考虑即可。
辊筒在工作状态下的负荷如图2－33所示。
1． 胶料对辊筒的横压力
Pp=p·L公斤
Ppx=Pp·cos公斤
Ppy＝Ppsin公斤
式中Pp——总横压力，公斤；
P——单位横压力，公斤/厘米；
Ppx，Ppy——横压力的水平分力，垂直分力，公斤。
2． 驱动齿轮的作用力
大小驱动齿轮在传动过程中，齿轮间便产生相互作用的力
（如图2－33所示）：圆周作用力P的方向与节圆相切；
径向作用力T的方向与齿轮的半径方向一致。
大驱动齿轮圆周作用力：
P＝12dMk公斤
式中Mk——作用在大驱动齿轮上的扭矩，公斤厘米；
d1——大驱动齿轮的节圆直径，厘米。
这里应指出：经电动机、减速器、大驱动齿轮传来的扭矩，是供
前后辊加工胶料的需要，故由前后辊筒共同承担。
即 Mk＝Mk1+Mk2公斤厘米
Mk1=9740011nN公斤厘米
Mk2=9740022nN公斤厘米
式中 Mk---大驱动齿轮的扭矩，公斤厘米；
Mk1、Mk2——前、后辊扭矩，公斤厘米；
N1、N2——后、前辊消耗功率，千瓦；
n1、n2——后、前辊转数，转/分。
在炼胶时可粗略地认为Mk1＝Mk2
圆周作用力的水平分力和垂直分力分别为：
Px＝P·cos公斤
Py＝P·sin公斤
式中 ——大小驱动齿轮轴线与垂直线偏移角（一般＝15～
200）。
径向作用力按齿轮的种类计算。
3． 速比齿轮的作用力
在炼胶时前辊筒的扭矩是通过速比齿轮传动的。当速比很
小时，可近似的认为：两辊筒的扭矩相等，速比齿轮的扭
矩之和即为大驱动齿轮扭矩Mk。
Mk＝M＇k1+M＇k2
式中 M＇k1——后辊筒速比齿轮的扭矩，公斤－厘米；
M＇k2——前辊筒速比齿轮的扭矩，公斤-厘米。
圆周作用力：P1＝1'21dMk公斤
式中d1——后辊筒速比齿轮节圆直径，厘米。
径向作用力按齿轮的种类计算。
4． 重力
速比齿轮（后辊筒）重量：G1
辊筒重量：G2
大驱动齿轮重量：G3
五．辊筒的强度计算
辊筒的强度计算包括：支反力、弯矩、扭矩和危险断面强度的计算。
在计算时，虽然前后辊筒工作条件相似。为安全起见，看做后辊筒沿
全长传递全部扭矩。此外，它的一端要承受驱动齿轮的作用力，另一
端又承受速比齿轮的作用力，其工作条件较前辊恶劣。所以，一般只
对后辊计算就可以了。
1． 辊筒支反力的计算
计算辊筒的支反力是分别求出水平方向和垂直方向的，最后合
成。
（1） 水平方向支反力
从图2－33可见，后辊筒受力为平面平行力系，故可建立
)(P
＝0和)(M＝0两个方程式。分别计算RBx和RCx：
RCx＝baTbPcbTPpxxx12))((公斤
RBx＝bcPTbRbaTxxpx)(2)(1公斤
（2） 垂直方向支反力
RCy＝baGPbGPcbGTPpyyy)(2)())((1123公斤
RBx＝bcGTPbGPbaGPyypy)(2)())((3211公斤
（3） 合成支反力
分别按下式计算：RB＝22ByBxRR公斤
RC＝22CyCxRR公斤
2． 辊筒弯矩和弯应力计算
见图2－33。这里以辊筒中部为计算断面，其最大弯矩为：
M=R·2b-82Lp公斤·厘米
式中 R——支反力，公斤；
b——辊筒轴承间的中心距，厘米；
p——单位横压力，公斤/厘米；
L——辊筒工作部分长度，厘米。
按上式分别计算水平面和垂直面弯矩Mx、My。再以M＝
yx
MM22
计算出合成弯矩。并绘出弯矩图。这样对空心
圆柱辊筒的最大弯应力：WMW公斤/厘米2
式中 W ——辊筒计算断面最大弯应力，公斤/厘米2；
M——辊筒计算断面最大弯矩，公斤·厘米；
L——抗弯断面系数，厘米3。
W＝)1(3243HD＝0.1D3H（1－4）
其中 DH——计算外径（DH＝D－2），厘米；
——白口层厚度，厘米；
——内外径比，（d/DH）。
3． 剪应力计算
p
k
W
M
公斤/厘米
2
式中 Mk——辊筒计算断面最大扭矩，公斤·厘米；
Wp——抗扭断面系数，厘米3。
Wp＝)1(1643HD＝0.2D3H（1－4）厘米
3
4． 辊筒的强度计算
根据辊筒的受力状态，是属于弯曲与扭转联合作用下的复合
应力。根据力学中的强度理论，可按修正后的第二强度理论
计算工作应力。
22
42121
w
W
式中 ——泊松比，对铸铁＝0.33；
w ——最大弯曲应力，公斤/厘米2；
——最大扭转剪应力，公斤/厘米2；
5． 在所选择的截面上，辊筒的强度应满足的条件[]
根据辊筒的工作条件，可视其受对称循环载荷。以疲劳极限
1
为基础，其许用应力按下式计算：[]＝n1
式中 1——材料的疲劳极限，公斤/厘米2；
n——安全系数。
（六）温度应力及其对强度的影响
辊筒的温度应力是由于辊筒内外表面的温度差产生的。机械应
力和温度应力同时作用于辊筒。若此二部分应力迭加后超过材料
的许用应力时辊筒就会产生破坏。故考虑温度应力对辊筒强度的
影响时，其强度条件应符合：】【温机＋
式中 机——辊筒的机械应力，公斤/厘米2；
温 ——辊筒的温度应力，公斤/厘米2；
][
——辊筒材料的许用应力，公斤/厘米2；
图2－34所示为辊筒的温度应力状态。当辊筒受热后，辊筒就要
发生膨胀。担由于内外表面温度不同，膨胀也不同。当内部冷却时外
部伸长大而内部伸长小。就整个辊筒而言，外部的伸长受内部限制，
而产生压应力；反之内部则产生拉应力。可见温度应力的产生是由于
热膨胀受到限制而引起的。在辊筒内取一小单元体，这个单元体在受
热时便产生膨胀，同时这一膨胀在三个方向受到限制。故它的主应力
为三向应力，即环向应力，轴向应力z和径向应力r。如图2－35
所示。
因径向应力r对机械强度的影响不大，而环向应力与扭矩引起
的剪应力相迭加。但剪应力大大小于弯应力，故在计算温度应力的影
响时可忽略r和。可见，真正对强度有影响的是轴向应力z。
温度应力按下式计算：
)2ln1()1(2)(222rRRrRttEHBzH公斤/厘米
2
式中 R——辊筒外半径，厘米；
r——辊筒内半径，厘米；
——线膨胀系数，铸铁＝1×10－51/0C；
E——弹性模数，铸铁E＝1.2×106公斤/厘米；
tH——辊筒外表面温度0C；
tB——辊筒内表面温度0C；
——波桑系数，铸铁＝0.33；
在炼胶机正常操作时，辊筒内部通水冷却。因而，温度应力
2
使外层受压。内层受拉。在外层：由弯矩引起的拉应力为H弯；由温
度引起的压应力为－H2。则总应力：H总＝H弯－H2
可见，考虑温差应力后更加安全。
在内层：由弯矩引起的拉应力为B弯。由温差引起的拉应力为
zB。则总应力：B总＝B弯＋zB
可见，考虑温度应力后，工作应力增加，因为需要进行强度校
核。
这样，辊筒内层的强度条件：B总＝B弯＋][zB
