螺旋輸送機兩端支撐滾動軸承選擇計算

張曉偉，董敏敏，倪春林，劉菲菲，李慧燕，邵立承，李得龍

(1.山東天力能源股份有限公司，山東 濟南 250014；2.山東神華山大能源環境有限公司，山東 濟南 250014)

螺旋輸送機兩端支撐滾動軸承選擇計算

張曉偉1，董敏敏2，倪春林1，劉菲菲1，李慧燕1，邵立承1，李得龍1

(1.山東天力能源股份有限公司，山東 濟南 250014；2.山東神華山大能源環境有限公司，山東 濟南 250014)

通過對螺旋輸送機螺旋葉片進行受力分析，進而得出滾動軸承承受的軸向載荷及徑向載荷，進而驗證選擇軸承型號的正確性。

螺旋輸送機；葉片；載荷分析；軸承選擇

螺旋輸送機是由帶有螺旋葉片的轉動軸在一密閉的機殼內旋轉，使進入的物料沿機殼向前移動。由于螺旋輸送機結構簡單、制作成本低，適用輸送物料范圍廣，因此在輸送設備中占有很大的比重。《JB/T7679-螺旋輸送機》給出了螺旋輸送機在各種工況下的功率計算方法。本文在依據《JB/T7679-螺旋輸送機》計算公式得出螺旋輸送機選用電機功率的基礎上，對螺旋葉片進行精確的受力分析，算出滾動軸承承受軸向載荷及徑向載荷，進而驗證選擇軸承型號的正確性。

1 參數設定

1.1 螺旋輸送機組成

如圖1所示。

圖1 螺旋輸送機主要構成

1.2 螺旋輸送機滾動軸承選用校核參數

表1 滾動軸承校核參數表

2 螺旋葉片受力分析

以螺旋中徑d1為螺旋葉片當量直徑，葉片受力見圖2。

圖2 葉片受力分析圖

由圖2可知，螺旋葉片對物料的推力Fn分解為兩個分力：Fa、Ft。

Fa為軸向分力，推動物料沿軸向前進；Ft為圓周分力，使物料沿圓周回轉；

式中：

d1-螺旋葉片中徑，mm；

l-螺旋葉片中徑周長，mm；

α-螺旋中經上螺旋角, °；

Fa-主動端軸承承受軸向力，從動端軸承軸向力為零，N。

3 軸承選擇

3.1 主動端軸軸承選擇

3.1.1 軸承當量動載荷的計算

根據主動端軸徑及軸承需承受較大軸向力的特點，初選國標號為GB/T292，型號為7212C/DB成對安裝角接觸軸承。

式中:

Fa1-主動端軸承軸向載荷；

Fr1-主動端軸承徑向載荷；

Cor-軸承尺寸及性能表中所列徑向基本額定靜載荷(N)，Cor=92500N；

e=0.43；

Y2=2.11；

Pr1-軸承當量動載荷。

3.1.2 基本額定動載荷計算

式中：

C-基本額定動載荷計算值(N)；

[C]-軸承尺寸及性能表中所列徑向基本額定動載荷(N)，[C]=94200；

fh-壽命因數，fh=4.45；

fn-速度因數，fn=0.933；

fm-力矩載荷因數，fm=1.5；

fd-沖擊載荷因數，fd=1.2；

fT-溫度因數，fT=1；

經計算得到：C<[C]

故初選軸承型號是準確的。

3.2 主動端軸承選擇

3.2.1 軸承當量動載荷的計算

由于螺旋輸送機軸較長，會在軸承支撐處產生較大轉角，為避免軸承產生“抱死”從動端初選國標號為GB/T281，型號為1212的調心球軸承。

式中：

Fa2-從動端軸承軸向載荷；

Fr2-從動端軸承徑向載荷；

Pr2-軸承當量動載荷。

3.2.2 基本額定動載荷計算

式中：

C-基本額定動載荷計算值(N)；

[C]-軸承尺寸及性能表中所列徑向基本額定動載荷(N)，[C]=30200；

fh、fn、fm、fd、fT同上。

經計算得到：C<[C]

故初選軸承型號是準確的。

4 結束語

螺旋輸送機是輸送設備中最重要的設備之一，也是產品生產環節中不可或缺的一部分。如果螺旋輸送機中軸承選擇不正確就會造成輸送機停機，造成直接或者間接經濟損失。本文對螺旋輸送機軸承進行精確的計算校審，為該種設備設計提供了理論基礎。

[1] 成大先. 機械設計手冊[M].北京：化學工業出版社，2007.

[2] 黃學群. 運輸機械選型設計手冊[M].北京：化學工業出版社，2011.

(本文文獻格式：張曉偉，董敏敏，倪春林,等.螺旋輸送機兩端支撐滾動軸承選擇計算[J].山東化工,2017,46(11):126-127.)

山東化工網 http://www.sdchem.com.cn

Selection and Calculation of Rolling Bearing at Both Ends of Screw Conveyor

ZhangXiaowei1，DongMinmin2，NiChunlin1，LiuFeifei1，LiHuiyan1，ShaoLicheng1，LiDelong1

(1.Shangdong Tianli Equpenment Co.,Ltd.,Jinan 250014,china；2.Shangdong Shanda Energy&Environment Co.,Ltd.,Jinan 250014,china)

Based on the analysis of the helical blade of the screw conveyor，the axial load and radial load of rolling bearing are calculated，Then verify the correctness of the selected bearing model.

screw conveyor;helical blade;load analysis;bearing selection

2017-04-11

張曉偉(1988—)，男，山東濟寧人，工程師，現從事設備設計工作。

TQ051.2

B

1008-021X(2017)11-0126-02