皮带输送机传动滚筒受力分析

yuyinsh

　　滚筒是皮带输送机主要的传动部件，根据在输送机中所起作用可分为传动滚筒和改向滚筒。传动滚筒用来传递牵引力和制动力矩；而改向滚筒主要起改变输送带的运行方向以完成拉紧、返回等各种功能。二者在工作状态下的受力情况不同，故结构也不同。滚筒由滚筒轴、轴承座、轮毂、辐板、筒壳等部分组成。皮带输送机的传动滚筒有焊接和铸焊2种结构形式。
　　在皮带输送机中，传动滚筒相当于带传动中的主动轮，而从动滚筒相当于从动轮。驱动滚筒正常工作时承受轴端输入扭矩作用旋转，同时还受输送带和滚筒之间摩擦力的作用，以及输送带对滚筒的压力作用，如图1所示。

图1  滚筒上的张力变化图

　　假设输送带是理想的挠性体，可以任意弯曲，没有弯曲应力、质量和厚度。 输送带在滚筒上的围包角为α，在围包角内存在滑动弧λ和静止弧γ，即α=λ+γ。两端输送带的张力差为F1-F2,此差值等于滚筒轴上输入的扭矩值。
　　输送带的张力变化可按欧拉公式计算，输送带任一点的张力
　　Fθ=F2eμθ               （1）
　　输送带在相遇点的极限张力
　　F1max=F2eμθ                （2）
　　式中   θ——输送带单元所在圆周角，0<θ<α;        μ——摩擦系数。
　　按式（2）给出的输送带在滚筒上的张力线如图1所示的acb线。在实际运行中，相遇点张力
　　Pθ=2Fθ/(BD)= 2F2eμθ/(BD)
　　单位表面的摩擦力
　　fθ=μPθ= 2μ2F2eμθ/(BD)
　　静止弧γ内滚筒不受摩擦力，单位表面上的正压力
　　P=2F1/(BD)
　　式中 D——滚筒筒壳直径；      B——输送带宽度。
　　可以看出，静止弧具有备用的特性在滚筒正常工作中是必要的，作为牵引力的一种储备可以克服输送机启动时出现的动张力以及防止输送带的相对滑动现象。