帶式輸送機托輥強度和剛度的分析和計算

摘 要：帶式輸送機托輥強度和剛度作用進行了分析，得到了合理的計算公式。為帶式輸送機托輥的設計研究提供了可靠的依據。

關鍵詞：帶式輸送機；托輥；強度；剛度

引言

帶式輸送機是主要的現代散裝物料輸送設備，廣泛應用于電力，冶金，化工，煤炭，礦山，港口，建材等領域。托輥是帶式輸送機的主要部件之一，總重量約占整機重量的30%-40%。

在帶式輸送機總能耗中，輸送帶與托輥的擠壓產生的能耗占總能耗的60%，托輥能耗占20%承載分支托輥一般為槽型，對同一托輥組散料對底托輥及側托輥的作用力是不同的，因此，它對托輥的使用壽命有直接影響托輥壽命的長短直接影響輸送機的正常運行。

托輥壽命取決于許多種因素，很難用一個數學表達式來表示出來，只能定性的去思考。根據使用經驗知，托輥壽命主要取決于托輥軸和托輥軸承的壽命，下面對此進行分析和計算。

1 托輥軸計算

1.1 按強度確定軸直徑

軸徑按下式計算：d=1.72■

式中：M-軸承處理的彎矩（kg.cm）；σ-軸材料許用強度（kg/cm2）

1.2 按剛度校驗

根據理論分析，軸在軸承處轉角可按下式計算：α=■×■

式中：p-托輥外載荷（kg）；C-托輥支點距軸承支距（cm）；L-托輥兩端支點之距離（cm）：L=輥長+2；E-材料彈性模數（kg/）；J=■（cm4）

2 托輥軸承壽命計算

Lh=（■）·■（小時）

式中：Lh-額定壽命（小時）；C-額定動載荷（N）；P-動載荷（N）；ε-壽命指數；n-工作轉數（轉/分）

軸承許用轉角{α}之值

根據軸承形式和使用經驗，對于大游隙軸承C4來說；運輸細粒物料一般取{α}=8-12

運輸塊狀物料取{α}=25；主要考慮大塊物料瞬時間沖擊，一般來說時間很短，可取大轉角。

根據設計實驗，一般取{α}=12-15為宜

3 實例計算

現就天津南疆碼頭膠帶機托輥軸承壽命和轉角計算

3.1 Ф159×670托輥軸承壽命計算

根據Lh=（■）·■（小時）

C=32000（N）；查軸承表得。

P=P0/2=3148/2=1574（N）

n=■=■=433（轉/分）

所以Lh=（■）·■=323442（小時）

3.2 Ф159x670托輥軸承轉角計算

根據α=■×■

p=p0/2=3148（N）=314.8（kg）

C=49（mm）=4.9（cm）

L=672（mm）=67.2（cm）

E=2.1×106（kg/cm2）

J=■=12.56（cm4）

所以α=■×■=3.13（分）

α=3.13（分）<{α}=8-12（分）

由此可以看出來，托輥的軸承壽命在30多萬小時和轉角在許用轉角{α}范圍之內。

4 結束語

膠帶運輸機是傳統運輸大運量散狀物料的主要機械。近些年來，膠帶機向著大規模，高運量，長距離的方向發展。對于長距離的膠帶機，托輥的剛度和強度對托輥的使用壽命有影響。

參考文獻

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