螺旋输送机两端支撑滚动轴承选择计算

张晓伟，董敏敏，倪春林，刘菲菲，李慧燕，邵立承，李得龙

(1.山东天力能源股份有限公司，山东 济南 250014；2.山东神华山大能源环境有限公司，山东 济南 250014)

螺旋输送机两端支撑滚动轴承选择计算

张晓伟1，董敏敏2，倪春林1，刘菲菲1，李慧燕1，邵立承1，李得龙1

(1.山东天力能源股份有限公司，山东 济南 250014；2.山东神华山大能源环境有限公司，山东 济南 250014)

通过对螺旋输送机螺旋叶片进行受力分析，进而得出滚动轴承承受的轴向载荷及径向载荷，进而验证选择轴承型号的正确性。

螺旋输送机；叶片；载荷分析；轴承选择

螺旋输送机是由带有螺旋叶片的转动轴在一密闭的机壳内旋转，使进入的物料沿机壳向前移动。由于螺旋输送机结构简单、制作成本低，适用输送物料范围广，因此在输送设备中占有很大的比重。《JB/T7679-螺旋输送机》给出了螺旋输送机在各种工况下的功率计算方法。本文在依据《JB/T7679-螺旋输送机》计算公式得出螺旋输送机选用电机功率的基础上，对螺旋叶片进行精确的受力分析，算出滚动轴承承受轴向载荷及径向载荷，进而验证选择轴承型号的正确性。

1 参数设定

1.1 螺旋输送机组成

如图1所示。

图1 螺旋输送机主要构成

1.2 螺旋输送机滚动轴承选用校核参数

表1 滚动轴承校核参数表

2 螺旋叶片受力分析

以螺旋中径d1为螺旋叶片当量直径，叶片受力见图2。

图2 叶片受力分析图

由图2可知，螺旋叶片对物料的推力Fn分解为两个分力：Fa、Ft。

Fa为轴向分力，推动物料沿轴向前进；Ft为圆周分力，使物料沿圆周回转；

式中：

d1-螺旋叶片中径，mm；

l-螺旋叶片中径周长，mm；

α-螺旋中经上螺旋角, °；

Fa-主动端轴承承受轴向力，从动端轴承轴向力为零，N。

3 轴承选择

3.1 主动端轴轴承选择

3.1.1 轴承当量动载荷的计算

根据主动端轴径及轴承需承受较大轴向力的特点，初选国标号为GB/T292，型号为7212C/DB成对安装角接触轴承。

式中:

Fa1-主动端轴承轴向载荷；

Fr1-主动端轴承径向载荷；

Cor-轴承尺寸及性能表中所列径向基本额定静载荷(N)，Cor=92500N；

e=0.43；

Y2=2.11；

Pr1-轴承当量动载荷。

3.1.2 基本额定动载荷计算

式中：

C-基本额定动载荷计算值(N)；

[C]-轴承尺寸及性能表中所列径向基本额定动载荷(N)，[C]=94200；

fh-寿命因数，fh=4.45；

fn-速度因数，fn=0.933；

fm-力矩载荷因数，fm=1.5；

fd-冲击载荷因数，fd=1.2；

fT-温度因数，fT=1；

经计算得到：C<[C]

故初选轴承型号是准确的。

3.2 主动端轴承选择

3.2.1 轴承当量动载荷的计算

由于螺旋输送机轴较长，会在轴承支撑处产生较大转角，为避免轴承产生“抱死”从动端初选国标号为GB/T281，型号为1212的调心球轴承。

式中：

Fa2-从动端轴承轴向载荷；

Fr2-从动端轴承径向载荷；

Pr2-轴承当量动载荷。

3.2.2 基本额定动载荷计算

式中：

C-基本额定动载荷计算值(N)；

[C]-轴承尺寸及性能表中所列径向基本额定动载荷(N)，[C]=30200；

fh、fn、fm、fd、fT同上。

经计算得到：C<[C]

故初选轴承型号是准确的。

4 结束语

螺旋输送机是输送设备中最重要的设备之一，也是产品生产环节中不可或缺的一部分。如果螺旋输送机中轴承选择不正确就会造成输送机停机，造成直接或者间接经济损失。本文对螺旋输送机轴承进行精确的计算校审，为该种设备设计提供了理论基础。

[1] 成大先. 机械设计手册[M].北京：化学工业出版社，2007.

[2] 黄学群. 运输机械选型设计手册[M].北京：化学工业出版社，2011.

(本文文献格式：张晓伟，董敏敏，倪春林,等.螺旋输送机两端支撑滚动轴承选择计算[J].山东化工,2017,46(11):126-127.)

山东化工网 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

张晓伟(1988—)，男，山东济宁人，工程师，现从事设备设计工作。

TQ051.2

B

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