印刷机纸托底辊受力的有限元分析
1 柔印机底辊模型
柔印机底辊的结构如图1所示。
图1 柔印机底辊的CAD模型
该柔印机底辊的主要几何、材料等特征如下所述。
该底辊由主轴和滚筒两部分组成。轴头为阶梯状,并有大量的圆角、倒角,键槽等。底辊材料为45调质钢,滚筒表面镀硬铬。
底辊的主要几何参数如下:底辊总长1928mm,滚筒长1468mm,外径129.36mm,内径104mm,阶梯轴的长度由左向右依次为:30mm,135mm,53mm,65mm,49mm,125mm;直径大小依次为:45mm,60mm,65mm,60mm,45mm,35mm。
2 底辊的受力分析
本文研究的底辊所受载荷主要有面压力、自重和轴承约束等。底辊受力如图2所示,在阶梯轴直径45mm处分别有轴承约束。
图2 底辊的受力示意图
图2所示的底辊所受力纸张拉力F为1400N,相比于其它载荷而言,纸张拉力产生的面压力和自重是最大的,也是产生挠度的主要载荷,纸张拉力产生的面压力作用范围就是纸张与滚筒的接触部分。由于辊径比较大,因此由本身自重所产生的影响也不能忽视。