帶式輸送機(jī)滾筒的分類和受力分析案例目錄TOC\o"1-3"\h\u10834帶式輸送機(jī)滾筒的分類和受力分析案例 1316381.1滾筒種類及結(jié)構(gòu) 1270271.2傳動(dòng)滾筒的工作原理 2288451.3傳動(dòng)滾筒的受力分析 5176311.4滾筒失效及許用應(yīng)力的確定 5137481.4.1傳動(dòng)滾筒失效形式 5238451.4.2失效產(chǎn)生的原因 5293011.4.3許用應(yīng)力的確定 6254241.5帶式輸送機(jī)運(yùn)行阻力 61.1滾筒種類及結(jié)構(gòu)滾筒結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合不合理將直接影響工作人員的使用，為了使設(shè)計(jì)安全合理，滿足人們的生產(chǎn)生活需要，帶式輸送機(jī)滾筒有以下分類：根據(jù)負(fù)載的大小決定驅(qū)動(dòng)方式的選擇，有單滾筒，雙滾筒和多滾筒。按驅(qū)動(dòng)方式分為外驅(qū)動(dòng)式和內(nèi)驅(qū)動(dòng)式。包膠滾筒按照滾筒表面包膠后的形狀又可分為：光面包膠滾筒、人字形溝槽包膠滾筒和菱形包膠滾筒。人字形溝槽包膠滾筒如圖1.1所示，菱形包膠滾筒如圖1.2所示。圖1.1人字形溝槽包膠滾筒圖1.2菱形包膠滾筒滾筒是帶式輸送機(jī)必不可少的成分，根據(jù)研究人員研究的不同方式將滾筒分為以下兩種方式：一種是全焊結(jié)構(gòu)，如圖1.3所示；另一種是鑄焊結(jié)構(gòu)，如圖1.4所示，圖上黑點(diǎn)處為焊接位置[3]。圖1.3全焊結(jié)構(gòu)圖圖1.4鑄焊結(jié)構(gòu)圖首先傳動(dòng)滾筒在我們?nèi)粘Ｉ钪斜容^常見(jiàn)，中國(guó)有很多家公司生產(chǎn)制造各種型號(hào)的傳動(dòng)滾筒，研究起來(lái)比較方便；其次傳動(dòng)滾筒適應(yīng)場(chǎng)合的優(yōu)先級(jí)要大于改向滾筒，應(yīng)用的領(lǐng)域比較寬泛，價(jià)格成本也相對(duì)便宜。所以本篇文章研究傳動(dòng)滾筒。帶式輸送機(jī)傳動(dòng)滾筒結(jié)構(gòu)如圖1.5所示。1-筒殼2-軸承座3-脹套4-滾筒軸5-輪轂6-輻板圖1.5傳動(dòng)滾筒結(jié)構(gòu)圖1.2傳動(dòng)滾筒的工作原理在帶式輸送機(jī)中，滾筒以摩擦力傳遞動(dòng)力，這與帶傳動(dòng)原理在本質(zhì)上可以說(shuō)是一致的。為了研究方便將其轉(zhuǎn)化為帶傳動(dòng)原理。傳動(dòng)滾筒等同于主動(dòng)輪，改向滾筒等同于從動(dòng)輪。帶傳動(dòng)不工作時(shí)，帶兩邊的初拉力相等(圖1.6a)；工作時(shí)，主動(dòng)輪以轉(zhuǎn)動(dòng)，帶和帶輪接觸面產(chǎn)生摩擦力，使帶的一邊的拉力增大到，稱為緊邊拉力，另一邊的拉力減小到，稱為松邊拉力(圖1.6b)。兩者之差，稱為帶的有效拉力。設(shè)帶的總長(zhǎng)度不變，而且?guī)У膹椥阅Ａ繛槌?shù)，則緊邊的拉力增加量等于松邊拉力減少量,即(2-1)由式(2-1)和帶的有效拉力得：(2-2)(2-3)圖1.6(a)靜止時(shí)圖1.6(b)工作時(shí)圖1.6帶傳動(dòng)原理圖忽略帶的離心力和帶的伸長(zhǎng)我們來(lái)分析帶上微小弧段的受力平衡情況，見(jiàn)圖1.7。圖1.7帶的拉力分析圖由力的平衡條件：水平方向(2-4)垂直方向(2-5)很小時(shí)，取，，略去二階微分。將式(2-4)帶入式(2-5)，則(2-6)(2-7)兩端積分得：(2-8)(2-9)式中：：輸送帶轉(zhuǎn)過(guò)角度時(shí)的張力；：帶在輪上的包角；：輸送帶與滾筒間摩擦系數(shù)；：輸送帶分離點(diǎn)的張力；：自然對(duì)數(shù)的底，取為1.718；小輪包角：(2-10)式中：：兩帶輪中心距；：分別是兩輪輪槽的基準(zhǔn)直徑；帶的有效拉力：(2-11)將式(2-2)帶入式(2-11)，整理后得到帶傳動(dòng)的最大有效拉力如下：(2-12)為保證帶傳遞功率的能力，設(shè)計(jì)時(shí)要求圍包角不能過(guò)大也不能過(guò)??；當(dāng)帶傳動(dòng)的有效拉力時(shí)，帶會(huì)打滑。1.3傳動(dòng)滾筒的受力分析傳動(dòng)滾筒受力如圖1.8所示。圍包角為，輸送帶的張力差值由歐拉公式可知，輸送帶的張力為:(2-13)圖1.8張力圖解滾筒表面摩擦力為：(2-14)滾筒表面上的壓力為：(2-15)1.4滾筒失效及許用應(yīng)力的確定1.4.1傳動(dòng)滾筒失效形式傳動(dòng)滾筒故障的原因有下面幾類[17-21]：（1）裂紋（2）局部變形過(guò)大（3）壓裂1.4.2失效產(chǎn)生的原因滾筒失效有以下幾點(diǎn)原因：(1)長(zhǎng)期不正確、恰當(dāng)?shù)氖褂?(2)制造的原材料放置時(shí)間過(guò)長(zhǎng)出現(xiàn)問(wèn)題；(3)生產(chǎn)的時(shí)候沒(méi)有嚴(yán)格按照工序；(4)生產(chǎn)者在加工時(shí)出現(xiàn)失誤；找到失效的原因，對(duì)癥下藥。下面有幾種可借鑒的方法：(1)改良滾筒焊接結(jié)構(gòu)，避免出現(xiàn)應(yīng)力集中、縮松縮孔等現(xiàn)象。(2)采用先進(jìn)的焊接方法，如激光焊接。(3)采用先進(jìn)的檢驗(yàn)工藝，如射線或超聲波。1.4.3許用應(yīng)力的確定滾筒的原材料一般采用Q235-A號(hào)鋼材，鑄造接盤(pán)材料普遍為ZG35。進(jìn)行筒體計(jì)算的時(shí)候，往往會(huì)引入安全系數(shù)。滾筒制造商一般取安全系數(shù)在1.5-1.8之間，許用應(yīng)