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新型整体式无心轴托辊的有限元分析 安徽理工大学胡坤郭永存左毅 带式输送机是散状物料最重要的输送机械，大 1载荷与约束条件 量应用于煤炭、电力、冶金、矿山、港口、建材等 国民经济部门中。托辊是带式输送机中用量最多的 正常工况下，托辊载荷分为静载荷和动载荷， 部件，用于承载胶带，使胶带的垂度不超过限定 当今托辊的载荷计算研究还不十分完善，有些载荷 值，减小运行阻力，保证带式输送机的运行平稳。 的规律尚不清楚。托辊的静载荷计算中主要考虑物 随着长距离、大运量带式输送机的出现，托辊数量 料及输送带的正压力，在弯曲段还应考虑输送带张 需求急剧增加，传统托辊的可靠性、制造成本、维 力的作用，特别是在凹凸弧段。目前多数计算都把 修费用都制约着带式输送机的发展。针对现有托辊 中问托辊看做是受力最大的，按物料重量的70％ 结构上存在的缺陷，工程技术人员研制出了一种无 和输送带重量的40％计算，但是侧托辊受载后2 心轴的新型托辊，其托辊零件实体见图1，剖面结 个轴承的受力不等，同时还有比较大的轴向力。 构见图2。 本文选用受力最大的中间托辊进行研究分析。 托辊两端受轴承约束，辊子受物料和胶带重量所产 670 生的压力F=2 N，胶带的摩擦力作用于辊体 圆周所产生的扭矩r=O．8N·m。由于轴承运行阻 力比较小，所以此扭矩也很小，对系统静力分析影 图1托辊实体图 响不大。其受力情况如图3所示。 图2托辊实体剖面图 整体式无心轴托辊的坯料管材采用旋压工艺加 图3托辊受力图 工成半轴结构，轴承安装在辊子两端的半轴上。整 2网格划分 体辊子采用壁厚不超过4mill的钢管经热旋压加工 成形，在管体两端直接旋压出轴颈。由于无心轴托 辊不需要在钢管上镗孔，与有心轴托辊相比钢管壁 SRAC公司的有限元分析软件，它可以方便地对 厚大为减薄，大大降低了制造成本。 成本仅是装载机运行成本的1／5。④缩短了停机时 设计)．北京：化学工业出版社，2004 间。⑤美化了环境，减少了污染。 3严正庭等t必威体育精装版钢结构实用设计手册．南宁：广西科学 技术出版社，2003 参考文献4宗听聪编·钢结构·北京：中国建筑工业出版社，1991 1张质文等-起重机设计手册·北京：中国铁道出版社， 作者地址：陕西省宝鸡市陈仓园铁路小区A区159号信箱 1998 邮 编：721000 2成大先主编，机械设计手册(单行本机械震动、机架 收稿日期：2007—06—25 —42一 《起重运输机械) 2007(10) 万方数据 自动生成详细的分析报告。必威体育精装版版的SolidWorks软的部分结构缺陷，并且成本低廉、制造方便、重量 件已将COSMOS／WORKS作为一个功能插件集成于轻，可以很好地适应长距离带式输送机的发展。但 安装光盘当中，用户可以根据自己的需要购买、安