無動力滾筒的承載能力需通過多維度技術參數綜合確定,具體方法如下:
1. 核心計算公式
安全承載能力
:材料許用應力(304不銹鋼取120MPa)
:截面模量(,D外徑,d內徑)
:支撐跨距(單位:mm)
:安全系數(常規取1.5-3)
示例:Φ89×3mm滾筒(D=89mm,d=83mm),跨距1200mm
計算得
則
2. 關鍵影響參數
參數 | 數值范圍 | 影響系數 |
---|---|---|
材質強度 | 304不銹鋼 vs Q235碳鋼 | 1.8:1 |
壁厚變化 | 2mm→3mm(Φ89) | +75% |
跨距調整 | 1200mm→800mm | +50% |
軸承類型 | 深溝球 vs 圓錐滾子 | 1:2.5 |
3. 動態修正系數
沖擊載荷:叉車裝卸工況×1.8
速度因素:線速度>1m/s時×0.7
溫度補償:80℃以上環境×0.6
案例:冷鏈物流滾筒(-25℃~40℃,間歇沖擊)
理論承載500kg × 0.8(溫度)×1.2(低溫強度增益)= 實際480kg
4. 軸承校核公式
軸承壽命
:額定動載荷(如6206軸承C=19.5kN)
:當量動載荷()
驗證:當滾筒承重300kg時,單個軸承徑向載荷
若軸向載荷 ,則
計算得 ,按30rpm換算為5.3年
5. 行業標準對照
標準 | 滾筒規格 | 允許撓度 | 測試方法 |
---|---|---|---|
CEMA B-2015 | Φ76~Φ159mm | ≤0.5mm/m | 集中載荷法 |
DIN 22109 | 鋼制滾筒 | 最大應力≤200MPa | 三點彎曲試驗 |
GB/T 10595 | 塑料滾筒 | 變形率<1% | 24h持續負載 |
6. 選型速查表
滾筒規格 | 碳鋼承載(kg) | 不銹鋼承載(kg) | 推薦軸承型號 |
---|---|---|---|
Φ60×2.5mm | 180 | 150 | 6204 |
Φ89×3mm | 400 | 340 | 6206 |
Φ114×4mm | 800 | 680 | 6308 |
Φ159×5mm | 1500 | 1270 | 6312 |
實施步驟:
根據輸送物最大重量(含沖擊系數)計算理論載荷
校核滾筒彎曲強度與軸承壽命
驗證撓度是否符合CEMA/DIN標準
極端工況(溫度/腐蝕)引入修正系數
實際應用前進行125%超載測試(保壓30分鐘)
建議設計時保留20%余量,并每季度檢測滾筒徑向跳動(標準≤0.3mm/m),確保承載能力穩定。