如何对回转窑的滚轮轴进行优化设计？

回转窑是水泥生产中的关键设备。在设计回转窑时，要合理设计其结构，其中包括滚轮轴。

轴常用的材料是优质碳素结构钢，如35、45和50，其中45号钢最为常用。不太重要及受载荷小的轴可用Q235、Q275等普通碳素结构钢。对于受力较大、轴的尺寸受限制，以及某些有特殊要求的轴可用合金结构钢。当采用合金钢时，应优先选用符合我国资源情况的硅锰刚、棚钢等。对于结构复杂的轴，为保持尺寸稳定性和减少热处理变形可选用铬钢；对于大截面非常重要的轴可选用铬镍钢。由于回转窑的工作环境恶劣，工作温度较高，因此适合选用合金钢，考虑到材料的节约，可选用20Cr。

对轴的危险截面的校核。测量时由于滚轮要克服硅胶圈的弹力紧贴轮带。轮带在工作中的磨损将引起轮带圆周直径有所变化，这样就必须给滚轮施加一个压力使其能够跟进轮带直径的变化。根据试验这个力至少有200牛。这对轴的强度就有一定的要求。由于仪器尺寸有限，轴的直径不能太大，初选为直径20.为了容易更换工作失效的硅胶圈，设计中摒弃双支撑机构而采用单支撑，即轴一端由轴承固定，另一端悬空，为一悬梁。转动轴在工作过程中只承受弯矩，而不受转矩作用，可按弯曲应力计算轴径。

对轴的刚度进行校核时，可采用等效直径法来计算，然后再根据挠度公式求得挠度即可，将之与许用挠度比较，若小于许用挠度，则说明轴的弯曲强度足够。

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