傳動滾筒的形狀對傳送帶跑偏的影響

郭雨+周新飛

摘 要：機械傳動在輸送領域應用廣泛，其中，傳送帶傳動應用尤為廣泛，而傳送帶跑偏是傳送帶傳動的常見問題，因而對傳送帶跑偏問題的研究也就變得越來越重要。因此，本文立足于傳動滾筒形狀的相關內容，對傳送帶跑偏問題進行了簡要分析。

關鍵詞：傳送帶；傳動滾筒；跑偏；對稱；剛度

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.11.016

0 前言

傳送帶傳動一般是由減速器帶動傳動滾筒，再由傳動滾筒驅動傳送帶運動，通常情況下，傳動滾筒為圓柱形，也即兩端的傳動滾筒軸為平行的，這種傳動滾筒便于加工，但這種傳動滾筒只能起到傳遞扭矩和承受傳送帶作用力的作用，無法解決傳送帶跑偏問題，但傳送帶跑偏在傳送過程中頻繁出現，因此，對傳送帶跑偏的分析有著鮮明的現實意義。

1 圓柱形傳動滾筒

在對圓柱形滾筒對傳送帶跑偏的影響的研究過程中，我們首先假設所研究的傳動滾筒為圓柱形，在此基礎上，兩個傳動滾筒的兩個軸是平行的，因而傳動滾筒表面與傳送帶之間產生的正壓力是均衡的，設備運行時所產生的摩擦力也是一樣的，兩者不會產生偏移，但在實際應用過程中，通常會遇到以下兩種情況：

首先，傳送帶在運行過程中會受到其它軸向外力的作用，例如，在運行過程中會因受到不均衡的摩擦力而產生軸向外力，而由于傳送帶又不受其它相對的約束力，因而傳送帶會在軸向外力的作用下發生偏移，也即，傳送帶會超出傳動滾筒的承載面，最終出現傳送帶跑偏問題 [1]。

另外，在安裝兩個傳動滾筒的過程中，不可避免會受到外界因素的影響，例如設備安裝誤差、傳送帶接頭和傳送帶本身細密程度的差異、以及物料種類的不同等情況，這種影響會使受力狀況發生變化，導致出現軸向分力，而在該軸向分力的作用下，傳送帶也會發生偏移，也即，傳送帶也會出現跑偏問題 [2]。

以上兩種情況是傳送帶在傳動過程中無法避免的問題，因此，在實際工作過程中，如果將傳動滾筒設計為標準的圓柱形會出現傳送帶跑偏的問題[3]。

2 鼓形傳動滾筒

在對鼓形傳動滾筒對傳送帶跑偏的影響的研究過程中，我們假設所研究的傳動滾筒為鼓形。對于鼓形傳動滾筒，在傳送帶拉緊的情況下，鼓形傳動滾筒與傳送帶之間產生的作用力和運行下產生的摩擦力不再均衡分布，受力最大的部位也就是鼓形面的最高處，而其余的鼓形面的受力情況會隨著曲率的變小而變小，呈遞減的狀態，由于受力情況發生了變化，傳動滾筒的滾筒面與傳送帶之間不會產生相對偏移，因而起到自動糾偏的效果。

另外，在實際工作過程中，當傳送帶偏向傳動滾筒的一側時，由于傳送帶本身具有良好的彈性，因而在傳送帶與傳動滾筒接觸的位置，傳送帶會變形至與傳動滾輪表面所相同的形狀。由于傳送帶是一種介于柔性材料與剛性材料之間的一種材料，所以其可以承受一定程度的彎矩，這時兩支撐端的實際夾角必將會發生一定的扭轉變形，即，傳送帶會因彎曲變形而不斷向傳動滾筒的最高點移動，達到自動糾偏的效果[4]。

3 錐形傳動滾筒

在對錐形傳動滾筒對傳送帶跑偏的影響的研究過程中，我們假設所研究的傳動滾筒的兩端為錐形。對于錐形傳動滾筒，當傳送帶跑偏走向傳動滾筒錐形體的斜面時，傳動滾筒兩端的錐形體會形成一個阻力，從而產生一個橫向的推力，自動將傳送帶移向中心位置，起到自動糾偏的效果。

4 傳送帶和傳動滾筒對傳送帶跑偏的影響

為了保證傳送帶在傳送過程中的自動糾偏效果，在設計傳送帶傳動時，需要考慮以下幾個方面：

（1）傳送帶的剛度和耐磨性。在實際工作過程中，傳送帶的剛度越大，使傳送帶彎曲變形所需載荷就越大，傳動滾筒與傳送帶之間的作用力也就越大，這對整個設備的驅動力和結構強度要求比較高，因而，在傳送帶材質的選擇上，通常選取具有一定剛度的橡膠材料，橡膠材料除了具有一定的剛度，還具有良好的耐磨性，也即，其既可以保證剛度要求，又可以讓傳送帶在實際應用過程中減少由于自身變形所需載荷，并且將載荷降低到一個合理的范圍之內[5]。

（2）傳動滾筒的中心距。為了提高傳動裝置的穩定性，需要選擇合適的中心距。傳送帶的輸送長度受傳送帶本身強度和運動穩定性的限制，輸送距離越長，所需驅動力越大，傳送帶所受張力也越大，對傳送帶的強度要求就越高。當輸送距離過長時，傳送帶容易跑偏，當輸送距離過短時，傳送帶的包角變小，容易打滑[6]。因此，在設計時需要選擇合適的中心距。

（3）傳動滾筒的錐度。為了提高傳送帶的自動糾偏效果，一般會提高傳動滾筒的錐度，但也不是錐度越大越好，因為錐度越大，傳送帶的磨損就越大，因此，需要選取合適的錐度。

（4）傳送帶和傳動滾筒的設計精度。由于傳送帶的均質程度以及傳動滾筒的形狀能在一定程度上影響傳送帶的自動糾偏效果，因此，傳送帶在制作過程中應當盡可能達到均質效果，而傳動滾筒也應當盡可能達到對稱效果，也即，要提高傳送帶和傳動滾筒的設計精度。

5 結束語

綜上所述，本文闡述了圓柱形傳動滾筒、鼓形傳動滾筒和錐形傳動滾筒對傳送帶跑偏的影響，理論上，圓柱形傳動滾筒并不會出現傳送帶跑偏問題，但考慮到外力因素的影響，很難保證不出現跑偏，而鼓形傳動滾筒和錐形傳動滾筒通過自身結構特性，能對傳送帶起到自動糾偏的效果。本文進一步簡要介紹了在傳送帶傳動過程中為防止出現跑偏問題需要考慮的幾個方面。

參考文獻：

[1]王松.基于電主軸可靠性試驗臺的轉子系統不對中研究[D].吉林大學，2016.

[2]李喆.平皮帶傳動輪自動對中理論分析與應用[J].機電工程技術，2017（01）：42-45+104.

[3]鄭其明.皮帶傳動問題的探討[J].青海師專學報.教育科學，2003

（06）：60-62.

[4]馮峰.三角皮帶傳動的微機輔助設計[J].機械與電子，1988（06）

：30-31.

[5]莊宗民.三角皮帶傳動組合輪[J].機械工人.冷加工，1992（11）

：41.

[6]孫長河.新型平皮帶在微小型壓縮機中的應用[J].壓縮機技術，1992（06）：32-34+41.