隨著回轉(zhuǎn)窯的廣泛應(yīng)用，回轉(zhuǎn)窯的相關(guān)故障也同時(shí)擺在人們面前，加上對(duì)回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量的要求越來(lái)越高，使得國(guó)內(nèi)外都在對(duì)回轉(zhuǎn)窯結(jié)構(gòu)不斷做出改進(jìn)，對(duì)回轉(zhuǎn)窯的設(shè)計(jì)理論也進(jìn)一步完善，對(duì)回轉(zhuǎn)窯相關(guān)強(qiáng)度的研究也得到了發(fā)展，特別體現(xiàn)在筒體、滾圈與托輪等重要承載部件。

　　滾圈雖結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但它是聯(lián)接筒體和托輪的“橋梁”，其地位非常重要，而且滾圈故障又頻繁發(fā)生，因此針對(duì)已經(jīng)設(shè)計(jì)出的分體式滾圈需要進(jìn)行強(qiáng)度和剛度的校核，人們對(duì)滾圈強(qiáng)度作了一系列的研究。滾圈的強(qiáng)度研究包括彎曲應(yīng)力和接觸應(yīng)力的分析和計(jì)算。對(duì)于彎曲應(yīng)力的分析來(lái)說(shuō)，比較成熟的研究是1942年Nies得出滾圈彎矩計(jì)算公式，隨后各國(guó)學(xué)者相繼開始研究和計(jì)算，目前一般按照復(fù)合載荷分布規(guī)律，對(duì)滾圈的位移和彎矩進(jìn)行了理論推導(dǎo)和實(shí)驗(yàn)應(yīng)力分析，在此不詳細(xì)闡述。

　　而對(duì)于滾圈的接觸強(qiáng)度的研究，又分為筒體—滾圈的接觸分析和滾圈-托輪的接觸分析。由于滾圈—托輪的接觸應(yīng)力是引起滾圈破壞的主要因素，所以國(guó)內(nèi)外大部分研究集中在滾圈托輪的接觸強(qiáng)度上，下面重點(diǎn)闡述滾圈一托輪的接觸應(yīng)力的研究現(xiàn)狀。

　　滾圈一托輪的接觸應(yīng)力相當(dāng)于兩個(gè)母線互相平行的圓柱體相互接觸時(shí)的接觸應(yīng)力。目前，國(guó)內(nèi)外其主要的研究方法有兩種：解析法與有限元分析法。

　　1.解析法 在回轉(zhuǎn)窯的初始設(shè)計(jì)階段，滾圈的寬度是基于滾圈一托輪的接觸應(yīng)力的大小來(lái)進(jìn)行初始設(shè)計(jì)的。由于對(duì)接觸應(yīng)力的研究不夠深入，人們把滾圈與托輪間的受力看成兩圓柱體線接觸，利用彈性力學(xué)中經(jīng)典的赫芝公式求其最大的接觸應(yīng)力。國(guó)內(nèi)，雖然根據(jù)赫芝公式設(shè)計(jì)的滾圈并未出現(xiàn)重大的因?qū)挾仍O(shè)計(jì)而失效的現(xiàn)象，但是由于滾圈一托輪的接觸應(yīng)力的研究還不夠深入，到目前為止，并未有可靠的研究方法和研究結(jié)果來(lái)證明經(jīng)典的赫芝公式的合理性。

　　2.有限元分析法 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和有限元理論的發(fā)展，特別是許多大型有限型分析軟件的問(wèn)世，有限元分析方法得到了廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。由于解析法是建立在一定的假設(shè)條件基礎(chǔ)之上，也沒(méi)有其他的方法去證明它的正確性。所以許多學(xué)者開始尋求一種新的解法，其中中南大學(xué)的學(xué)者在這方面的研究尤為突出，他們利用大型有限元分析軟件(主要是ANSYS)對(duì)回轉(zhuǎn)窯的主要構(gòu)件進(jìn)行了有限元分析。目前，運(yùn)用有限元分析方法對(duì)滾圈一托輪的接觸應(yīng)力進(jìn)行分析的主要思想是：把滾圈和筒體看成連續(xù)接觸，滾圈截面大部分都簡(jiǎn)化為矩形截面，滾圈的受力沿周向呈復(fù)合分布，以滾圈和托輪的部分進(jìn)行有限元建模，然后進(jìn)行網(wǎng)格劃分、施加約束、復(fù)合分布載荷加載和求解。

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