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轮 胎 辊 道 输 送 机科研设计计算书（1）辊子输送机的型式、长度以及布置方式。
（2）物品的输送量（单位时间内输送的物品件数）、输送速度、载荷在辊子输送机上的分布情况。
（3）单个物件的质量、材质、外形尺寸。
（一）辊子长度圆柱形辊子输送机直线段的辊子长度一般可参照图18-17，按下式计算：L=B+△B 18-1式中 L=辊子长度，mmB=物件宽度, mm△B=宽度裕量，mm，可取△B=50～150mm图18-17 圆柱形辊子输送机断面图对于底部刚度很大的物件，在不影响正常输送和安全的情况下，物件宽度可大于辊子长度。
采用轮形辊子的多辊（短辊）输送机，其输送宽度一般可参照图18-18，可按下式计算：W=B+△B 18-2式中 W=输送宽度,mmB=物件宽度,mm△ B=宽度裕量,mm,可取△B=50mm。
图18-18 多辊（短辊）输送机断面图 图18-19 圆弧段的圆锥形辊子当多辊少于4列时，只宜输送刚度大的平底物件，物件宽度应大于输送宽度，可取W=（0.7～0.8）B。
辊子输送机圆弧段的圆锥形辊子，其辊子长度可参照图18-19，按下式计算： l=B R L B R △+-++22)2/()( 18-3式中 l=圆锥形辊子长度，mmR=圆弧段内侧半径，mmB=物件宽度，mmL=物件长度，mm△B=宽度裕量，mm，可取△B=50～150mm,B 较大时取大值。
在既有直线段又有圆弧段的辊子输送机线路系统中，输送同一尺寸宽度的物件，圆弧段的辊子长度要大于直线段的辊子长度。
一般取圆弧段的辊子长度作为该线路系统统一的辊子长度。
（二）辊子间距辊子间距P 应保证一个物件始终支撑在3个以上的辊子，一般情况下可按下式选取 P=31L 18-4 对要求输送平稳的物品 P=(5141～)L 18-5式中 P---辊子间距mmL---物件长度mm(三) 辊子直径辊子直径D 与辊子承载能力有关，可按下式选取：F≤［F］ 18-6式中 F---作用在单个辊子上的载荷，N［F］---单个辊子上的允许载荷，N作用在辊子上的载荷F,与物件质量，支承物件的辊子数以及物件底部特性有关，可按下式计算：F=mg/(K 1K 2n) 18-7式中 m---单个物件的重量，kgK 1---单列辊子有效支承系数，与物件底面特性及辊子平面度有关，一般可取K 1=0.7,对底部刚度很大的物品，可取K 1=0.5;K 2---多列辊子不均衡承载系数，对单列辊子，取K 2=1，对双列辊子，取K 2=0.7～0.8：n---支承单个物件的辊子数g---重力加速度，取g=9.81m/s 2单个辊子的允许载荷［F］，与辊子直径及长度有关，可从产品样本中查取。
扫码移动阅读㊀第４１卷第６期㊀２０２０年１２月煤矿机电ＣｏｌｌｉｅｒｙＭｅｃｈａｎｉｃａｌ＆ＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＶｏｌ.４１Ｎｏ.６㊀Ｄｅｃ.２０２０㊀唐兴华.辊子输送机功率计算方法比较[Ｊ].煤矿机电ꎬ２０２０ꎬ４１(６):７２￣７７.ｄｏｉ:１０.１６５４５/ｊ.ｃｎｋｉ.ｃｍｅｔ.２０２０.０６.０２０辊子输送机功率计算方法比较唐兴华(上海中船临港船舶装备有限公司ꎬ上海２０００３２)摘㊀要:㊀介绍了辊子输送机的应用和分类ꎬ全面分析了辊子输送机的总阻力矩ꎬ重点阐述了摩擦阻力矩和惯性阻力矩的详细计算ꎬ得出了输送机驱动功率的计算公式ꎮ提供了应用实例ꎬ对比不同计算方法的差异ꎬ并讨论了产生差异的原因ꎬ同时也给出了一些合理的建议ꎮ研究方法和思路能够合理地指导设计ꎬ为辊子输送机的精细化设计提供了重要的理论参考ꎬ也为类似连续输送机的设计提供了重要的参考借鉴ꎮ关键词:㊀动力辊子ꎻ辊子输送机ꎻ功率计算ꎻ摩擦阻力矩ꎻ惯性阻力矩中图分类号:ＴＨ２２３㊀㊀㊀文献标志码:Ｂ㊀㊀㊀文章编号:１００１－０８７４(２０２０)０６－００７２－０６ＣｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆＲｏｌｌｅｒＣｏｎｖｅｙｏｒＰｏｗｅｒＣａｌｃｕｌａｔｉｏｎＭｅｔｈｏｄＴＡＮＧＸｉｎｇｈｕａ(ＳｈａｎｇｈａｉＣｈｉｎａＳｈｉｐｂｕｉｌｄｉｎｇＬｉｎｇａｎｇＭａｒｉｎｅＥｑｕｉｐｍｅｎｔＣｏ.ꎬＬｔｄ.ꎬＳｈａｎｇｈａｉ２０００３２ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:㊀Ｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎａｎｄｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｒｏｌｌｅｒｃｏｎｖｅｙｏｒｗｅｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄꎬｔｈｅｔｏｔａｌｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｔｏｒｑｕｅｏｆｒｏｌｌｅｒｃｏｎｖｅｙｏｒｗａｓｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｌｙａｎａｌｙｚｅｄꎬａｎｄｆｒｉｃｔｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｍｏｍｅｎｔａｎｄｉｎｅｒｔｉａｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｍｏｍｅｎｔｗｅｒｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄｉｎｄｅｔａｉｌꎬａｎｄｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｆｏｒｍｕｌａｏｆｔｈｅｄｒｉｖｉｎｇｐｏｗｅｒｏｆｔｈｅｃｏｎｖｅｙｏｒｗａｓｏｂｔａｉｎｅｄ.Ｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｅｘａｍｐｌｅｓｗｅｒｅｐｒｏｖｉｄｅｄꎬｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓｗｅｒｅｃｏｍｐａｒｅｄꎬａｎｄｔｈｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｗａｓｄｉｓｃｕｓｓｅｄ.Ａｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅꎬｓｏｍｅｒｅａｓｏｎａｂｌｅｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓｗｅｒｅｇｉｖｅｎ.Ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｍｅｔｈｏｄｓａｎｄｉｄｅａｓｃａｎｒｅａｓｏｎａｂｌｙｇｕｉｄｅｔｈｅｄｅｓｉｇｎꎬｗｈｉｃｈｃａｎｐｒｏｖｉｄｅａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｔｈｅｆｉｎｅｄｅｓｉｇｎｏｆｒｏｌｌｅｒｃｏｎｖｅｙｏｒꎬａｎｄａｌｓｏｐｒｏｖｉｄｅａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｔｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆｓｉｍｉｌａｒｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｃｏｎｖｅｙｏｒ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:㊀ｐｏｗｅｒｒｏｌｌｅｒꎻｒｏｌｌｅｒｃｏｎｖｅｙｏｒꎻｐｏｗｅｒｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎꎻｆｒｉｃｔｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｍｏｍｅｎｔꎻｉｎｅｒｔｉａｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｍｏ￣ｍｅｎｔ０㊀引言辊子输送机具有结构简单㊁运行可靠㊁设备成本低㊁维护方便㊁布置灵活和自动化程度高等优点ꎬ是一种高效的机械化连续输送设备ꎬ得到了用户的青睐ꎬ广泛应用于机械加工㊁冶金㊁建材㊁化工与医药㊁轻工与食品和船舶建造等行业ꎮ有关辊子输送机的驱动功率计算ꎬ目前现有的参考文献和专著虽有不少相关介绍ꎬ但普遍存在概念不准确㊁无推导过程㊁无创新的重复照搬引用和考虑片面等问题ꎬ会误导初学者和相关工程技术人员ꎮ有些参考文献和专著提供的公式ꎬ据此设计选型会造成电动机功率非常保守ꎬ能源浪费严重ꎬ存在很多局限性ꎮ明确辊子输送机的驱动功率计算ꎬ既能科学指导工程设计人员ꎬ保证设计质量ꎬ又能更好地揭示传动机理ꎬ帮助初学者和相关技术人员建立科学的基本思路ꎬ为类似传动的设计计算提供参考ꎮ因此有必要对辊子输送机的驱动功率进行深入系统地研究ꎬ总结出一种实用的计算方法ꎮ１㊀辊子输送机的分类辊子输送机按照输送方式分类可分为动力式的和无动力式的ꎮ动力式辊子输送机本身具有驱动装置ꎬ辊子转动呈主动状态ꎬ可以严格控制被输送物品的运行状态ꎮ按照传动方式ꎬ动力式辊子输送机可以分为链传动㊁带传动和齿轮传动３种ꎮ其中链传动分为单链传动和双链传动ꎮ单链传动结构布置紧凑ꎬ适用于轻载㊁低速和持续运行的场合ꎮ双链传动结构相对复杂ꎬ适用于载荷较大㊁速度较高和启制动比较频繁的场合ꎮ图１为单链传动示意图ꎬ图２为双链传动示意图ꎮ图１㊀单链传动辊子输送机图２㊀双链传动辊子输送机㊀㊀在每个辊子或几个辊子上安装有相同的链轮(单链传动用单链轮ꎬ双链传动用双链轮)ꎬ分别用链条与前后辊子相连接ꎬ驱动装置驱动其中一个辊子转动ꎬ链条会带动其他的辊子一起转动ꎮ辊子输送机按照辊子支承方式分为定轴式和转轴式ꎮ定轴式辊子输送机辊子绕定轴转动ꎬ辊子转动部分自重轻ꎬ运行阻力小ꎬ安装和调整不方便ꎬ多适用于轻载场合ꎮ定轴式辊子输送机本身无动力ꎬ属于无动力式辊子输送机ꎮ转轴式辊子输送机的辊子和轴一起转动ꎬ转轴安装在两端的轴承座内ꎬ便于安装和调整ꎬ多用于重载和运行精度高的场合ꎮ２㊀辊子输送机驱动功率计算辊子输送机依靠驱动辊子作用在被输送物品上的摩擦力而使物品产生运动ꎮ驱动辊子输送机ꎬ需要克服作用在辊子旋转轴上的阻力矩ꎮ辊子输送机驱动的总阻力矩主要由摩擦阻力矩ꎬ被输送物品的惯性阻力矩和辊子旋转惯性阻力矩组成ꎮ２.１㊀摩擦阻力矩辊子输送机的摩擦阻力矩Ｍｆ主要包括:辊子轴承摩擦力矩Ｍ１和物品沿辊子输送的摩擦阻力矩Ｍ２ꎮＭｆ＝Ｍ１＋Ｍ２(１)㊀㊀辊子轴承所承受的径向力主要来源由被输送物品重量ꎬ辊子旋转部分重量和辊子输送机驱动链条重量组成ꎮ辊子轴承的摩擦力等于所承受的径向力乘以摩擦因数ꎬ辊子轴承的摩擦力矩等于轴承的摩擦力乘以轴承的内径(即辊子的轴径)ꎮ辊子轴承摩擦力矩Ｍ１如下:Ｍ１＝μ(ｚｑ＋ＧｍＬ＋ＧｃＬ)ｄ/２(２)式(２)中:μ为辊子轴承的摩擦因数ꎻｚ为输送机辊子数量(传动辊子和非传动辊子数量之和)ꎻｑ为单个辊子的旋转部分重量ꎬＮꎻ包括辊子轴和轴上的链轮重量ꎻＧｍ为被输送物品的单位长度重量ꎬＮ ｍ－１ꎻＬ为辊子输送机输送长度ꎬｍꎻＧｃ为辊子输送机驱动链条的单位长度重量ꎬＮ ｍ－１ꎻｄ为输送机辊子的轴径ꎬ即轴承的内径ꎬｍꎮ其中辊子轴承的摩擦因数μ值按照表１选取ꎮ表１㊀辊子轴承的摩擦因数μ值工作条件滚动轴承滑动轴承良好０.０１~０.０１５０.１~０.１５中等０.０１~０.０２０.１５~０.２恶劣０.２~０.２５㊀㊀良好工作条件:清洁干燥㊁无磨损性灰尘的室内ꎮ中等工作条件:湿度正常㊁少量磨损性灰尘的室内ꎮ恶劣工作条件:大量磨损性灰尘的室外ꎬ最好用滑动轴承而不用滚动轴承ꎮ根据理论力学１７８５年发表的滚动摩擦原理ꎬ导出了有量纲的滚动摩擦因数ｋꎬ因此物品沿辊子输送的摩擦阻力矩Ｍ２如下:Ｍ２＝ｋＧｍＬ(３)㊀㊀滚动摩擦因数ｋ值取０.０００５ｍꎮ由公式(１)~(３)得出辊子输送机的摩擦阻力矩Ｍｆ如下:Ｍｆ＝μ(ｚｑ＋ＧｍＬ＋ＧｃＬ)ｄ/２＋ｋＧｍＬ(４)２.２㊀被输送物品的惯性阻力矩辊子输送机在启动时ꎬ需要克服被输送物品的惯性阻力矩Ｍｍｉꎬ被输送物品的惯性阻力矩Ｍｍｉ计算如下:Ｍｍｉ＝ＧｍＬａＤ/２(５)式(５)中:Ｇｍ为被输送物品的单位长度重量ꎬＮ ｍ－１ꎻＬ为辊子输送机输送长度ꎬｍꎻａ为被输送物品的启动加速度ꎬｍ ｓ－２ꎻμ为辊子轴承的摩擦因数ꎻＤ为输送机辊子外径ꎬｍꎮ启动时ꎬ被输送物品不产生打滑的条件为物品与辊子之间的黏着摩擦力大于等于启动时产生的惯性力ꎬ表达式为:３７２０２０年第６期唐兴华:辊子输送机功率计算方法比较㊀㊀㊀ＧｍＬｆȡＧｍＬ/ｇａ(６)式(６)中:ｆ为被输送物品与辊子之间的黏着摩擦因数ꎻｇ为重力加速度ꎬｍ ｓ－２ꎮ由式(６)知ꎬ被输送物品的启动加速度ａ小于等于ｇｆꎮ式(５)转换如下:Ｍｍｉ＝ＧｍＬｇｆＤ/２(７)㊀㊀黏着摩擦因数ｆ与被输送物品对辊子的滑动摩擦角θ的关系如下:ｆ＝ｔａｎθ(８)㊀㊀为辊子轴承为球轴承时ꎬ物品对辊子的滑动摩擦角θ值按照表２选取ꎮ表２㊀物品对辊子的滑动摩擦角θ值和黏着摩擦因数ｆ值被输送物品物品重量/Ｎ滑动摩擦角θ黏着摩擦因数ｆ木箱９０~２２０２ʎ１８ᶄ０.０４木箱２３０~６５０２ʎ０.０３５木箱６８０~１１００１ʎ４３ᶄ０.０３纸板１４~３０４ʎ０.０７纸板３０~７０３ʎ２６ᶄ０.０６纸板７０~２３０２ʎ５２ᶄ０.０５结构木 ２ʎ１８ᶄ０.０４钢板 ０ʎ５５ᶄ０.０１５铸件 ０ʎ５２ᶄ０.０１５２.３㊀辊子旋转部分惯性阻力矩辊子输送机在启动时ꎬ需要克服辊子旋转部分的惯性阻力矩Ｍｒｉꎬ被输送物品的惯性阻力矩Ｍｒｉ计算如下:Ｍｒｉ＝ｚＪε(９)式(９)中:ｚ为输送机辊子数量(传动辊子和非传动辊子数量之和)ꎻＪ为辊子旋转部分的转动惯量ꎬＮ ｍ２ꎻε为辊子旋转的角加速度ꎬｒａｄ ｓ－２ꎮ辊子旋转的角加速度ε计算如下:ε＝２ａ/Ｄ＝２ｇｆ/Ｄ(１０)㊀㊀式(１０)中符号含义同式(５)和式(６)ꎮ由式(９)和式(１０)可知ꎬ辊子旋转部分的惯性阻力矩Ｍｒｉ计算式如下:Ｍｒｉ＝２ｇｆｚＪ/Ｄ(１１)２.４㊀辊子输送机总阻力矩由式(４)ꎬ式(７)和式(１１)得出辊子输送机的运行总阻力矩Ｍ计算如下:Ｍ＝Ｍｆ＋Ｍｍｉ＋Ｍｒｉ＝μ(ｚｑ＋ＧｍＬ＋ＧｃＬ)ｄ/２＋ｋＧｍＬ＋ＧｍＬｇｆＤ/２＋２ｇｆｚＪ/Ｄ(１２)式(１２)中符号含义同式(１)~式(１１)ꎮ２.５㊀辊子输送机驱动功率辊子输送机的驱动轴功率Ｐ等于总阻力矩Ｍ乘以角速度ωꎬ计算如下:Ｐ＝Ｍω＝２ｖ[μ(ｚｑ＋ＧｍＬ＋ＧｃＬ)ｄ/２＋ｋＧｍＬ＋ＧｍＬｇｆＤ/２＋２ｇｆｚＪ/Ｄ]/Ｄ(１３)式(１３)中:ｖ为辊子输送机物品的输送速度ꎬｍ ｓ－１ꎮ其他符号含义同式(１)~式(１１)ꎮ驱动电动机功率Ｐｍ计算如下:Ｐｍ＝ＫＰ/η(１４)式(１４)中:Ｋ为功率安全系数ꎬ取１.３~１.５ꎻη为总传动效率ꎻ取０.６~０.８５ꎮ如采用多级串联传动ꎬ总传动效率会损失较大ꎬ不推荐采用过多的串联传动形式ꎬ可采用多驱动分段驱动形式ꎮ３㊀与现有文献的对比３.１㊀与文献[１]对比文献[１]介绍了辊子(滚柱)输送机驱动功率的计算过程ꎬ具体过程和各符号含义不做详细阐述ꎮ辊子输送机运行总阻力矩Ｍ计算式如下:Ｍ＝[μ(Ｇ＋ｚｑ)ｄ/Ｄ＋２ｋＧ/Ｄ]Ｄ/２＋ｚｊωｇｆ/ｖ＋ＧｆＤ/２(１５)㊀㊀对比(１５)和(１２)ꎬ虽然总阻力矩Ｍ的构成与式(１２)类似ꎬ但是文献[１]有如下明显不足之处:１)摩擦阻力矩计算未考虑链条重量ꎬ对于被输送物品为轻物品时ꎬ链条重量对摩擦阻力的影响不能忽略ꎮ２)辊子(滚柱)旋转部分的惯性阻力矩计算过程晦涩ꎬ无详细论证过程ꎬ且未提供黏着摩擦因数的具体数值ꎬ无实用性ꎮ３)被输送物品的惯性阻力矩计算过程同样未提供黏着摩擦因数的具体数值ꎬ无实用性ꎮ４)文献[１]的功率计算表达式中出现传动比ｉꎬ明显不对ꎮ综上所述ꎬ文献[１]仅仅提供一种计算思路ꎬ但是公式参数无数值参考ꎬ而且考虑不全面ꎬ不具有实用性ꎬ尤其不适合初学者ꎮ３.２㊀与文献[６]和[１２]对比文献[６]和[１２]分别针对单链传动和双链传动ꎬ给出不同的链条牵引力计算公式ꎬ并在得出链条牵引力的基础上分别给出了单链和双链传动驱动功率的计算公式ꎮ其具体过程和各符号含义不做详细阐述ꎮ单链传动链条牵引力计算式如下:Ｆ０＝ｆＬＤ/Ｄｓ(ｑＧ＋ｑ０＋ｍｄＣｄ＋ｍｉＣｉ)＋０.２５Ｌｑ０ｇ(１６)㊀㊀双链传动链条牵引力计算式如下:４７ 煤矿机电２０２０年第４１卷㊀㊀Ｆｎ＝ｆＷｓＱＤ/Ｄｓ(１７)㊀㊀对比(１６)ꎬ式(１７)和式(１２)ꎬ文献[６]和文献[１２]也有如下明显不足之处:１)链条牵引力的计算无任何推导过程ꎬ非常晦涩ꎬ不适合初学者理解和掌握ꎮ２)单链传动链条牵引力的组成ꎬ前一项ｆＬＤ/Ｄｓ(ｑＧ＋ｑ０＋ｍｄＣｄ＋ｍｉＣｉ)是指传动辊子㊁非传动辊子㊁被输送物品和链条的摩擦阻力ꎬ后一项０.２５Ｌｑ０ｇ很难理解ꎮ计算公式逻辑性不强ꎮ３)双链传动链条牵引力引入了传动系数Ｑ的概念ꎬ传动系数的数值无任何推导和交代ꎬ无法理解ꎬ逻辑性不强ꎮ４)双链传动链条牵引力未考虑链条重量的影响ꎬ和文献[１]有同样的片面性ꎮ５)经对比研究表明ꎬ双链传动传动辊子和非传动辊子的布置比例对链条的驱动功率计算结果有非常大的影响ꎬ不能指导初学者和有关工程技术人员ꎮ综上所述ꎬ文献[６]~[１２]虽然从链条牵引力入手ꎬ但是牵引力的计算有诸多不合理和欠解释的地方ꎬ实用性也不强ꎬ尤其不适合初学者ꎮ３.３㊀与文献[１３]对比文献[１３]给出了辊子输送机的一种区别于其他文献的功率计算方法ꎬ有一定的新颖性ꎮ文献[１３]列举了辊子输送机需要克服的功率组成ꎬ分别给出了相应的计算推导ꎮ具体过程和各符号含义不做详细阐述ꎮ驱动功率计算式如下:Ｎ＝９.８Ｖ[(μｄ＋２ｋ)Ｇ＋μｄＺｑ]/Ｄ＋ＧＶ３/(２Ｌ)＋９.８ＧＶΣＨ/Ｌ(１８)㊀㊀对比(１８)和(１２)ꎬ文献[１３]有如下明显不足之处:１)摩擦阻力矩计算未考虑链条重量ꎬ对于被输送物品为轻物品时ꎬ链条重量对摩擦阻力的影响不能忽略ꎮ２)未考虑辊子旋转部分的惯性阻力矩ꎬ考虑不全面ꎮ３)被输送物品的惯性阻力矩功率计算过程有错误ꎬＧＶ３/(２Ｌ)＝ＧＶ２/(２Ｌ)Ｖꎬ该式的物理含义是被输送物品的加速度等于Ｖ２/(２Ｌ)ꎮ显然物品的加速度大于Ｖ２/(２Ｌ)ꎬ换角度理解物品在加速时间内的输送距离小于Ｌꎮ因此被输送物品的惯性阻力矩功率计算不对ꎮ综上所述ꎬ文献[１３]虽然提供一种较新颖的计算思路ꎬ但是公式考虑不全面ꎬ公式推导有错误ꎬ适用性和实用性也有不足ꎮ４㊀实例说明４.１㊀实例对比针对现有文献中的主流观点ꎬ分别和本文观点进行了一定的对比研究ꎮ以下以实例进行对比:已知数据:辊子输送机辊子轴径ｄ为０.０５ｍꎬ辊子外径Ｄ为０.０７ｍꎬ传动辊子链轮节圆直径Ｄｓ为０.１０９ｍꎬ输送速度ｖ为０.３３３３ｍ ｓ－１ꎬ轴承摩擦因数μ为０.０２ꎬ单个辊子转动部分的质量ｑ为６３.８９６Ｎꎬ物品与辊子间的滚动摩擦因数(滚动摩擦力臂)ｋ＝０.０００５ｍꎬ单个辊子旋转部分的转动惯量Ｊ＝０.０４Ｎ ｍ２ꎮ对辊子输送机长度Ｌ为５~１２５ｍꎬ被输送物品的单位长度重量Ｇｍ为１００ｋｇ ｍ－１~５００ｋｇ ｍ－１时ꎬ分别计算了文献[６]~文献[１２]ꎬ文献[１３]和本文关于辊子输送机的轴功率ꎮ详细结果见图３~图７所示:图３㊀Ｇｍ＝１００ｋｇ ｍ－１各计算方法结果对比(非传动辊子数量为０)图４㊀Ｇｍ＝２００ｋｇ ｍ－１各计算方法结果对比(非传动辊子数量为０)图５㊀Ｇｍ＝３００ｋｇ ｍ－１各计算方法结果对比(非传动辊子数量为０)５７２０２０年第６期唐兴华:辊子输送机功率计算方法比较㊀㊀㊀图６㊀Ｇｍ＝４００ｋｇ ｍ－１各计算方法结果对比(非传动辊子数量为０)图７㊀Ｇｍ＝５００ｋｇ ｍ－１各计算方法结果对比(非传动辊子数量为０)㊀㊀由图(３)~图(７)得出如下结论:辊子输送机输送距离较短时(Ｌɤ５０ｍ)ꎬ上述计算方法的结果相对吻合ꎻ辊子输送机输送距离较远时(Ｌ>５０ｍ)ꎬ上述计算方法的结果出现了较大的差异ꎮ㊀㊀１)双链传动ꎮ文献[６]~文献[１２]的计算结果>>本文计算结果>文献[１３]计算结果ꎮ文献[６]~文献[１２]驱动轴功率明显超过其他计算方法很多ꎻ文献[１３]的计算结果比本文方法计算结果偏小ꎮ２)单链传动ꎮ本文计算结果>文献[１３]计算结果>文献[６]~文献[１２]计算结果ꎮ对上述结论的原因分析如下:短距离输送时(Ｌɤ５０ｍ)ꎬ各参考文献考虑不全面ꎬ对于计算结果的影响未凸显ꎬ各文献以及本文的观点均适用于短距离输送时的辊子输送机功率计算ꎻ较远距离输送时(Ｌ>５０ｍ)ꎬ各参考文献考虑不全面或者其他缺点对于计算结果的影响充分显现ꎮ１)双链传动ꎮ文献[６]~文献[１２]由于传动系数Ｑ的设置不合理ꎬ对计算结果造成了较大程度的放大ꎬ且输送物品重量越大ꎬ此放大效应越明显ꎬ因此必须要正确对待传动系数Ｑ的合理性以及严谨性ꎮ文献[１３]计算结果小于本文计算结果ꎬ主要由于其未考虑辊子旋转部分的惯性力矩以及被输送物品的惯性力矩错误计算ꎮ据分析ꎬ文献[１３]关于被输送物品的惯性力矩计算结果约为本文计算结果的１/７ꎮ２)单链传动ꎮ文献[１３]计算结果由于考虑了物品的惯性阻力矩ꎬ所以结果大于文献[６]~文献[１２]计算结果ꎮ文献[１３]关于轴承摩擦力矩计算中未考虑链条重量影响ꎬ且物品惯性阻力矩计算偏小ꎬ所以文献[１３]的结果计算小于本文观点的计算结果ꎮ４.２㊀合理建议对于双链传动ꎬ为了进一步深入研究传动辊子数量和非传动辊子数量的比例对于辊子输送机驱动轴功率计算结果的影响ꎬ取传动辊子数量ʒ非传动辊子数量＝１ʒ１ꎬ不同输送物品重量情况下ꎬ对比文献[６]~文献[１２]和本文观点的计算结果如图８所示ꎮ(ａ)Ｇｍ＝１００ｋｇ/ｍ(ｂ)Ｇｍ＝２００ｋｇ/ｍ(ｃ)Ｇｍ＝３００ｋｇ/ｍ(ｄ)Ｇｍ＝４００ｋｇ/ｍ(ｅ)Ｇｍ＝５００ｋｇ/ｍ图８㊀Ｇｍ＝１００ｋｇ ｍ－１~５００ｋｇ ｍ－１各计算方法结果对比６７ 煤矿机电２０２０年第４１卷㊀㊀㊀㊀由图(８)得出如下结论:１)对于文献[６]~文献[１２]ꎬ增加非传动辊子数量ꎬ可以降低轴功率ꎮ２)当传动辊子数量＝非传动辊子数量时ꎬ文献[６]~文献[１２]的计算结果较接近本文观点计算结果ꎮ３)对于初学者和相关工程技术人员ꎬ在设计时需要考虑增加非传动辊子数量在全部辊子数量中的占比ꎮ５ 结论１)较全面地分析了辊子输送机输送阻力矩ꎬ提出了一种辊子输送机功率计算方法ꎬ论证过程充分ꎬ能够合理地指导设计ꎮ２)对比研究了不同参考文献的观点ꎬ分析了各自存在的不足和局限性ꎬ举例讨论了不同计算方法的差异ꎬ给出了差异存在的原因分析ꎬ并给出了一些合理建议ꎮ３)研究方法和思路ꎬ为辊子输送机的精细化设计提供了重要的理论参考ꎬ也为类似输送设备的设计计算提供了一定借鉴ꎮ参考文献:[１]㊀洪致育ꎬ林良明.连续输送机[Ｍ].北京:机械工业出版社ꎬ１９８２.[２]㊀汪志城.滚动摩擦机理和滚动摩擦系数[Ｊ].上海机械学院学报ꎬ１９９３(４):３５￣４３.[３]㊀濮良贵ꎬ纪名刚.机械设计[Ｍ].８版.北京:高等教育出版社ꎬ２００６.[４]㊀中国机械工业联合会.ＧＢ/Ｔ３８１１ ２００８起重机设计规范.[出版地不详]:[出版时间不详].[５]㊀陈春灿.轧机机组中小车拖动扭矩或功率的计算[Ｊ].有色金属加工ꎬ２０１０ꎬ３９(２):４６￣４７.[６]㊀刘光第.辊子输送机的设计与计算[Ｊ].铸造设备研究ꎬ１９９４(５):２３￣２７.[７]㊀张之仪.国内外辊子输送机的发展概况[Ｊ].铸造设备研究ꎬ１９９４(５):１０￣２２.[８]㊀王鹰.连续输送机械设计手册[Ｍ].北京:中国铁道出版社ꎬ２００１.[９]㊀徐正林ꎬ刘昌祺.自动化立体仓库实用设计手册[Ｍ].北京:中国物资出版社ꎬ２００９.[１０]㊀黄学群.运输机械选型设计手册[Ｍ].２版.北京:化学工业出版社ꎬ２０１１.[１１]㊀邱卫东.常用辊子输送机的设计与计算[Ｊ].机械研究与应用ꎬ２０１０(４):６９￣７０.[１２]㊀计三有ꎬ许先凯.自动化立体仓库辊子输送机的设计与计算[Ｊ].物流工程与管理ꎬ２０１２ꎬ３４(３):１０４￣１０５.[１３]㊀文小炎ꎬ史良蟾.辊子输送机的驱动功率计算[Ｊ].汽车科技ꎬ１９９７(５):５５￣６０.作者简介:唐兴华(１９８４ )ꎬ男ꎬ高级工程师ꎮ２００９年毕业于同济大学(硕士学位)ꎬ现主要从事船舶装备和生产流水线的设计工作ꎮ已发表学术论文２０篇ꎮ(收稿日期:２０２０－０３－２０ꎻ责任编辑:贺琪)７７２０２０年第６期唐兴华:辊子输送机功率计算方法比较㊀㊀㊀。
在稳定运转条件下，传动辊子所需静力矩10.832 Mj=(Q+G)*u*d/2+Q*f,Q为轧件对辊子的作用力4300 G为辊子重量5000 d为辊颈直径0.24 u为辊子轴承磨擦系数0.002 f轧件与辊子间的滚动磨擦系数,冷金属为1毫米,热的厚轧件为0.0021.5毫米,炽热的钢锭为2毫米,热的薄轧件可按f=λ*D/2,λ为轧件的阻力系数,轧件厚度为2-3毫米,取值0.32-0.25,轧件厚度为4-5毫米,取值0.22-0.15,轧件厚度为6-8毫米,取值0.09-0.03.D为辊身直径0.45传动辊子最大静力矩为辊子相对轧件的打滑力矩292.482 Mjmax=(Q+G)*u*d/2+Q*u1*D/2u1为辊子相对轧件的滑动磨擦系数,冷金属为0.15,热金属为0.30.3454.2103951辊子的最大起动力矩为最大静力矩Mjmax与辊子本身最大动力矩Mdmax之和,即Mqmax=Mjmax+Mdmax最大动力矩Mdmax=飞轮矩*2*Amax/(4*g*D)161.7283951 g为重力加速度9.8 Amax为打滑情况下可能的最大加速度=(u1-f*2/D)*g 2.852888889飞轮矩=0.5GD^250031.86078431在稳定运转条件下,例如普通的运输辊道,电机允许的过载力矩不应小于最大静力矩Mjmax,电机功率N=((Q+G)*u*d/D+Q*u1)*V/(102*λ1*λ2*η)V辊子线速度 4.5λ1 交流电机为0.8,直流电机电源可以控制,取为10.8λ2为电机过载系数 2.5η为传动效率0.949.47825654轧机前后工作辊道起动力矩按最大起动力矩Mqmax确定,电机功率N=((Q+G)*u*d/D+Q*u1+飞轮矩*(u1-2*f/D)/D^2)*V/(102*λ3*η)λ3取稍小于电机过载系数,对具有控制系统的直流电机取为22飞轮矩中的L为辊子长度2000飞轮矩中的A0.126409466辊子转速n=60*V/(π*D)190.9859317传动轴选45号钢，许用剪切力[τ]=[σ]/2,其中[σ]=σs/K,K为安全系数,取K=3,σs=295N/mm^2 5.02E+06传动轴的剪切力τ=M/W2672231.143 W为抗扭截面系数=π*D^3/16,选轴的直径为90mm0.000143139初电机YPT315l2-10，75KW，590r/min,电机扭矩=N*3060/(π123.8171506 *n)减速机速比 3.089232776传动轴上的扭矩382.5平键强度计算(一个键),比压p=2000*M/(d*k*L),d为轴的直径，k5.3125键与轮毂的接触高度，平键可取键高一半，L为键的工作长度,许用比压为6至9kg/mm^21.7578125圆柱销联接强度计算,比压p=5000*M/(d0*d*Z*L),d为轴的直径，Z为销的个数，L为销的工作长度,d0为销的直径,许用比压为6至9kg/mm^23.706108054花键强度计算,比压p=2000*M/(dm*h*Z*L*ψ),dm为花键的平均直径,矩形花键为(D+d)/2，ψ为载荷不均系数,一般为0.7至0.8,L为花键的工作长度,Z为花键齿数,h为花键齿的工作高度,许用比压为4至7kg/mm^2花键齿的工作高度h=(D-d)/2-2*c0.0038花键小径92,大径102,键宽14,齿数10,倒角0.6kg*mkgkgmmmkg*mkg*mkg*mm/s^2kg*m^2 KWm/sKWmmkg*m^2/m m转/分kg/m^2 kg/m^2 kg*mkg*mkg/mm^2 kg/mm^2 kg/mm^2。
钢带依次通过各道次轧辊，主电机功率怎样分配到各道次轧辊上，理论计算怎样传递功率和力矩的？高频焊管机组低碳钢带通过各道次轧辊时的摩擦系数是多少？T=9550P/n =FL 公式1P=Tn/9550 公式2D1/D2=n2/n1 公式31、已知P、n、L求电机的输出力F=9550P/n.L 该F和第一级轴上的圆周力Ft1是作用力与反作用力的关系，故Ft1=F,求第一轴的转矩T1=Ft1 X L1（第一轴的力臂）2、由公式3求第一轴的转速n1=n电D电/D13、由公式2求第一轴的功率P1=T1.n1/95504、依此可算出各轴的功率和转矩。
实际情况应考虑各级的传动效率，参风轮系计算知识。
1先计算出各轧辊的转速n。
2 计算或实测出各轧辊所传递的扭矩T。
3 根据扭矩T、转速n、功率P之间的关系式（楼上已列出），再引入传动效率，就可计算出各轧辊的消耗功率P。
2轧机在轧制过程中电机对各道次传递的转矩理论上是不能改变的。
但是钢板进轧机后必然电机是逐渐加大付出的功率。
因为各道次的负载依次到全部加载。
这在电流表上可以明显的看到。
各道次的转矩，一般头道次的转矩要大于末道次的转矩，并且是依次降低的。
这是按一般压下量规律而谈。
当然设计时为了提高效率、减少轧制道次做特殊处理不在此列。
你的初始问题上面坛友讲的很明白了。
在轧制生产中，轧辊与所轧金属直接接触，使金属产生塑性变形，是轧机的主要变形工具。
轧辊是轧机大型消耗性不见，在整个生产过程中轧辊因磨损而消耗的部分约占轧辊总重量的10%~20%，而大量的轧辊消耗是由于修复过程中局部缺陷而导致报废的。
因此，如何提高轧辊的使用寿命，对轧辊进行修旧利废，成为降低产品成本的一个重要途径。
轧辊堆焊是指去除轧辊表面的疲劳层或缺陷后，用合适的堆焊材料、采用科学的工艺方法将其修复至原始辊径的过程，它的主要优点是轧辊使用前后的辊径不变。
因此轧辊堆焊技术为轧辊生产中降低轧辊消耗、提高轧辊使用寿命提供了可能。
辊道电机计算公式辊道电机是指一种驱动辊道运转的电动机。
辊道电机广泛应用于物流运输、物料搬运等行业中，主要用于提升效率和降低劳动强度。
在计算辊道电机功率和扭矩时，需要考虑电机的工作条件和系统参数。
首先，需要确定辊道的负载特性和工作条件，包括运输物品的重量、速度要求、工作时间和加速度等。
这些参数将决定电机的扭矩和功率要求。
1.辊道电机扭矩的计算公式：辊道电机所需扭矩是根据运输物品的重力和摩擦力来决定的。
辊道电机必须提供足够的扭矩来克服摩擦力和物品的重力。
扭矩的计算公式如下：T=(F+W)*r其中，T表示所需扭矩，F表示摩擦力，W表示物品的重力，r表示半径或者滚动半径。
2.辊道电机功率的计算公式：辊道电机的功率主要取决于所需扭矩和运输物品的速度。
功率的计算公式如下：P=T*N其中，P表示电机的功率，T表示所需扭矩，N表示转速。
3.辊道电机转速的计算公式：辊道电机的转速取决于所需速度和滚动半径。
转速的计算公式如下：N=V/(2*π*r)其中，N表示转速，V表示所需速度，r表示滚动半径。
4.辊道电机所需频率的计算公式：辊道电机的频率主要取决于所需速度。
频率的计算公式如下：f=N*P/120其中，f表示频率，N表示转速，P表示功率。
5.辊道电机所需额定电流的计算公式：辊道电机的额定电流主要取决于所需功率和电机的效率。
额定电流的计算公式如下：I=P/(3*U*η)其中，I表示额定电流，P表示功率，U表示电压，η表示效率。
这些公式可以根据实际情况进行灵活调整和优化。
需要注意的是，在计算辊道电机功率和扭矩时，应该考虑到辊道电机的过载能力和安全系数，以确保系统的可靠性和稳定性。
此外，不同类型和规格的辊道电机可能具有不同的计算公式，需要根据具体情况进行调整。
编号: TGS-002太原钢铁集团临汾钢铁有限公司中板热处理酸洗生产线工程单独传动辊道计算编制：审查：批准：二○○五年十二月单独传动辊道计算：1．1 已知条件：1．1．1 工艺要求钢板板厚：6~80mm;钢板宽度：1500～3000mm钢板长度：3000～12000mm钢板最大单重：～12吨(钢板最大单重时钢板规格: 80×3000×9000 mm)辊道辊面标高：+1000.0 mm辊道速度：0.2～1 m/s1．1．2 辊子结构辊子结构分别为空心辊子和花辊两种，空心辊子又分为光辊及辊面挂聚胺脂橡胶两种。
1．1．3 负荷性质连续运转，无反转或很少反转。
1．2 主要参数1．2．1 钢板规格及辊子重量钢板规格：80×3000×9000 mm (钢板最大单重时钢板规格) 辊子重量：～10290N （空心辊）～15190N （花辊）1．2．2 辊距及辊身长度、辊径辊距t=800 mm辊身长度、辊径L=3350 mm D=355 mm1．2．3 计算负荷及电动机类型一个辊子上的计算负荷QQ=K·G NK――载荷分布系数G――钢板的重力Q值中厚板取2倍的辊距钢板重量29541N选用YG系列辊道用三相异步电动机因为辊道速度为0.2～1 m/s，因此采用YGb型具有功率大，效率高，变频调速范围宽的辊道用三相异步电动机（频率范围10～70Hz）。
1．3单独传动辊道计算1．3．1按Q值校核［Q］m=2Mnηi/μ1D N［Q］m――辊子上允许的最大相当负荷Mn――电动机启动转矩电动机型号：YGb160L2－8 N＝5.6KW n=695r/minMn＝9550×5.6÷695≈76.95 N·mη――传动效率η＝0.94i――齿轮减速机减速比 i＝12.64μ1――钢板与辊子的磨擦系数μ1取0.15D――辊身直径 D＝355mm［Q］m=2Mnηi/μ1D=2×76.95×12.64×0.94/0.15×0.355=34340 N ［Q］m=34340 N＞29541N 初选辊道参数满足要求1．3．2 静扭矩（辊子及钢板等速平稳运动时的扭矩）Mj=(Q+G1)μ.r+Qf N·mQ――一个辊子上的计算负荷Q＝29541NG1――辊子重力G1＝10290 N （空心辊）G1＝15190 N （花辊）辊子重力以下分别按花辊、空心辊计算μ――辊子轴承中的摩擦系数μ＝0.01f ――钢板在辊子上的滚动摩擦系数f＝0.001mr－－辊子轴承平均半径调心滚子轴承型号：3053735K 250×150×80轴承静负荷Co=685000N＞2.25Q=66467.25Nr=(轴承内径＋轴承外径)÷4＝（0.250＋0.150）÷4=0.1 mMj=(Q+G1)μ.r+Qf =( 29541+15190)×0.01×0.1+29541×0.001= 74.272 N·m（花辊）Mj=(Q+G1)μ.r+Qf =( 29541+10290)×0.01×0.1+29541×0.001= 69.4 N·m（空心辊）1．3．3 最大静扭矩Mjmax=(Q+G1)μ.r+Qμ1R N·mR――辊子辊身半径R＝355÷2＝177.5mmMjmax=(Q+G1)μ.r+Qμ1R （花辊）=( 29541+15190)×0.01×0.1+29541×0.15×0.1775=831.26 N·m Mjmax=(Q+G1)μ.r+Qμ1R （空心辊）=( 29541+10290)×0.01×0.1+29541×0.15×0.1775=786.5 N·m 1．3．4 最大启动扭矩Mdmax=GD2μ1/4/R+ Qμ1RQμ1R――钢板的启动扭矩GD2μ1/4/R――辊子与传动件的启动扭矩GD2――辊子与传动件的飞轮力矩GD2＝0.139×172+1.2×(300+23.5×26.7) =1146Nm2（空心辊）GD2＝0.139×172+1.2×(193+11.75×38) =800 Nm2（花辊）Mdmax1=1146×0.15/4×0.1775+29541×0.15×0.1775=1029 Nm(空心辊)Mdmax2=800×0.15/4×0.1775+29541×0.15×0.1775=955.5 Nm(花辊)1．3．4 最大扭矩Mmax= Mdmax+ Mj=955.5+74.272=1030 Nm(花辊)Mmax= Mdmax+ Mj=1029+69.4=1099 Nm（空心辊）1．3．5 校核电动机减速器输出启动扭矩MQ或电动机启动扭矩MnM n＝9550×5.6÷695≈76.95 N·mMQ= Mn·i·η=76.95×12.64×0.91=885 N·m 式中η＝η减·η轴承·η联＝0.94×0.99×0.99=0.91花辊Mjmax=831.26 N·m ＜MQ= 885 N·m ＜Mmax=1030 Nm 空心辊Mjmax=786.5 N·m ＜MQ= 885 N·m ＜Mmax=1099 Nm 电动机动力满足要求。
辊道辊子传动力矩及电机功率计算我们可以将辊道辊子的传动力矩计算分为静态传动力矩和动态传动力矩两个部分。
静态传动力矩的计算：静态传动力矩是指辊子在不滚动的情况下所受的力矩大小。
它由辊子的重力和轴承摩擦力共同决定。
1.辊子重力产生的力矩：辊子的重力产生的力矩可以通过下式计算：M_g=W*r其中，M_g是重力产生的力矩，W是辊子的重力，r是辊子的半径。
2.轴承摩擦力产生的力矩：轴承摩擦力产生的力矩可以通过下式计算：M_f=F_f*r其中，M_f是摩擦力产生的力矩，F_f是轴承的摩擦力，r是辊子的半径。
动态传动力矩的计算：动态传动力矩是指辊子在滚动的情况下所受的力矩大小。
与辊道系统的滚动阻力有关。
1.滚动阻力产生的力矩：滚动阻力产生的力矩可以通过下式计算：M_r=F_r*r其中，M_r是滚动阻力产生的力矩，F_r是辊子的滚动阻力，r是辊子的半径。
总的传动力矩：总的传动力矩等于静态传动力矩和动态传动力矩之和：M_total = M_g + M_f + M_r电机功率的计算：电机功率是指需要用来驱动辊道辊子的电机的功率大小。
电机功率的计算与辊子的传动力矩以及辊子的转速有关。
1.电机功率的基本公式：电机功率可以通过下式计算：P = M_total * ω其中，P是电机的功率，M_total是辊子的总传动力矩，ω是辊子的转速。
2.辊子的转速计算：辊子的转速可以通过下式计算：ω=v/r其中，ω是辊子的转速，v是辊道上物体的线速度，r是辊子的半径。
综上所述，辊道辊子传动力矩和电机功率的计算与辊子的直径、重力、轴承摩擦力、滚动阻力以及辊子的转速有关。
具体的计算需要根据实际情况进行。
启动工作制辊道电机功率计算
该组辊道上作用的轧件重量（单位：N）。
轧件长度小于3倍辊间时取0.75G；轧件长度大于3倍辊间时取0.5G；轧件长度大于4倍辊间时取0.3G；轧件长度大于10倍辊间时取3个辊距长度的轧件重量；
重力加速度，单位：m/s
辊子直径，单位：m
一个辊子的重量，单位：N
G为轧件重量，单位：N （当坯料为3250*3600*150时重135015N；当坯料为3250*15700*150时重588804N）
轧件在辊道上打滑时的滑动摩擦系数：热轧件取0.3，冷轧件取
0.15~0.18
轧件在辊道上的滚动摩擦系数：冷轧件0.001，热轧件0.0015，热钢坯0.002
由一台电机驱动的辊子数
辊道轴承的摩擦系数：滚动轴承0.005，滑动轴承0.06~0.08
一个辊道的转动惯量（辊道质量与半径的平方之积），单位：kg.m 2辊道轴径，单位：mm
辊道的启动力矩，单位：N.m
电机的传动效率
电机的启动力矩，单位：N.m
电机的过载系数,国产电机取1.8~2.2，进口电机取2~3
电机的额定力矩，单位：N.m
辊道的基本转速，单位：rpm
电机的额定功率，单位：kw
67507
9.8
0.4
37500
135015
0.3
0.002
1
0.005
150
0.16 4778.6868
0.95 5030.196632
2.2 2286.453014
243 58.17885681。
电机功率计算13#热张辊电机功率计算主要技术参数：1.带钢厚度: 1.0～2.2mm2.带钢宽度:1000～1250mm3.机组最大速度:130m/min4.入口最大张力:1375kg5.出口最大张力：2750kg6.辊子直径：φ1100mm计算：1号辊包角α1=3.072弧度2号辊包角α2=3.316弧度3号辊包角α3=2.845弧度总包角α=α1+α2+α3=3.072+3.316+2.845=9.232弧度T2=eμ*αT1μ=lnT2/T1/α=ln2750/1375/9.232=0.0751号辊出口最大张力：T/＝T1eμ*α1＝1375×e0.075×3.072＝1731Kg2号辊出口最大张力：T//＝T/eμ*α2＝1731×e0.075×3.316＝2219.8Kg3号辊出口最大张力：T2= T// eμ*α3=2219.8×e0.075×2.845=2748---2750 Kg考虑工艺速度93m/min时张力辊转速为93/π×1.1＝26.91转/分减速机速比为1500/26.91＝55.741号辊：传动所需扭矩＝（T/- T1）×D/2＝（1731-1375）×1.1/2＝195.8Kg.m电机所需功率＝M1n×1.2/975×0.8＝192.8×26.91×1.2/975×0.8＝8.073Kw2号辊：传动所需扭矩＝（T//- T/）×D/2＝（2219.8-1731）×1.1/2＝268.84Kg.m电机所需功率＝M1n×1.2/975×0.8＝268.84×26.91×1.2/975×0.8＝11.13Kw 3号辊：传动所需扭矩＝（T2- T//）×D/2＝（2750-2219.8）×1.1/2＝291.61Kg.m电机所需功率＝M1n×1.2/975×0.8＝291.61×26.91×1.2/975×0.8＝12Kw电机及减速机型号如下：1号辊：电机YTSP160M-4 11KW 1500r/min 上海南洋减速器Z.148-A160 速比54.24 弗兰德输出轴直径：φ100mm2号辊：电机YTSP160L-4 15KW 1500r/min 上海南洋减速器Z.148-A160 速比54.24 弗兰德输出轴直径：φ100mm3号辊：电机YTSP180L-4 22KW 1500r/min 上海南洋减速器D.168-A200 速比53.56 弗兰德输出轴直径：φ120mm。
编号: TGS-002太原钢铁集团临汾钢铁有限公司中板热处理酸洗生产线工程单独传动辊道计算编制：审查：批准：二○○五年十二月单独传动辊道计算：1．1 已知条件：1．1．1 工艺要求钢板板厚：6~80mm;钢板宽度：1500～3000mm钢板长度：3000～12000mm钢板最大单重：～12吨(钢板最大单重时钢板规格: 80×3000×9000 mm)辊道辊面标高：+1000.0 mm辊道速度：0.2～1 m/s1．1．2 辊子结构辊子结构分别为空心辊子和花辊两种，空心辊子又分为光辊及辊面挂聚胺脂橡胶两种。
1．1．3 负荷性质连续运转，无反转或很少反转。
1．2 主要参数1．2．1 钢板规格及辊子重量钢板规格：80×3000×9000 mm (钢板最大单重时钢板规格) 辊子重量：～10290N （空心辊）～15190N （花辊）1．2．2 辊距及辊身长度、辊径辊距t=800 mm辊身长度、辊径L=3350 mm D=355 mm1．2．3 计算负荷及电动机类型一个辊子上的计算负荷QQ=K·G NK――载荷分布系数G――钢板的重力Q值中厚板取2倍的辊距钢板重量29541N选用YG系列辊道用三相异步电动机因为辊道速度为0.2～1 m/s，因此采用YGb型具有功率大，效率高，变频调速范围宽的辊道用三相异步电动机（频率范围10～70Hz）。
1．3单独传动辊道计算1．3．1按Q值校核［Q］m=2Mnηi/μ1D N［Q］m――辊子上允许的最大相当负荷Mn――电动机启动转矩电动机型号：YGb160L2－8 N＝5.6KW n=695r/minMn＝9550×5.6÷695≈76.95 N·mη――传动效率η＝0.94i――齿轮减速机减速比 i＝12.64μ1――钢板与辊子的磨擦系数μ1取0.15D――辊身直径 D＝355mm［Q］m=2Mnηi/μ1D=2×76.95×12.64×0.94/0.15×0.355=34340 N ［Q］m=34340 N＞29541N 初选辊道参数满足要求1．3．2 静扭矩（辊子及钢板等速平稳运动时的扭矩）Mj=(Q+G1)μ.r+Qf N·mQ――一个辊子上的计算负荷Q＝29541NG1――辊子重力G1＝10290 N （空心辊）G1＝15190 N （花辊）辊子重力以下分别按花辊、空心辊计算μ――辊子轴承中的摩擦系数μ＝0.01f ――钢板在辊子上的滚动摩擦系数f＝0.001mr－－辊子轴承平均半径调心滚子轴承型号：3053735K 250×150×80轴承静负荷Co=685000N＞2.25Q=66467.25Nr=(轴承内径＋轴承外径)÷4＝（0.250＋0.150）÷4=0.1 mMj=(Q+G1)μ.r+Qf =( 29541+15190)×0.01×0.1+29541×0.001= 74.272 N·m（花辊）Mj=(Q+G1)μ.r+Qf =( 29541+10290)×0.01×0.1+29541×0.001= 69.4 N·m（空心辊）1．3．3 最大静扭矩Mjmax=(Q+G1)μ.r+Qμ1R N·mR――辊子辊身半径R＝355÷2＝177.5mmMjmax=(Q+G1)μ.r+Qμ1R （花辊）=( 29541+15190)×0.01×0.1+29541×0.15×0.1775=831.26 N·m Mjmax=(Q+G1)μ.r+Qμ1R （空心辊）=( 29541+10290)×0.01×0.1+29541×0.15×0.1775=786.5 N·m 1．3．4 最大启动扭矩Mdmax=GD2μ1/4/R+ Qμ1RQμ1R――钢板的启动扭矩GD2μ1/4/R――辊子与传动件的启动扭矩GD2――辊子与传动件的飞轮力矩GD2＝0.139×172+1.2×(300+23.5×26.7) =1146Nm2（空心辊）GD2＝0.139×172+1.2×(193+11.75×38) =800 Nm2（花辊）Mdmax1=1146×0.15/4×0.1775+29541×0.15×0.1775=1029 Nm(空心辊)Mdmax2=800×0.15/4×0.1775+29541×0.15×0.1775=955.5 Nm(花辊)1．3．4 最大扭矩Mmax= Mdmax+ Mj=955.5+74.272=1030 Nm(花辊)Mmax= Mdmax+ Mj=1029+69.4=1099 Nm（空心辊）1．3．5 校核电动机减速器输出启动扭矩MQ或电动机启动扭矩MnM n＝9550×5.6÷695≈76.95 N·mMQ= Mn·i·η=76.95×12.64×0.91=885 N·m 式中η＝η减·η轴承·η联＝0.94×0.99×0.99=0.91花辊Mjmax=831.26 N·m ＜MQ= 885 N·m ＜Mmax=1030 Nm 空心辊Mjmax=786.5 N·m ＜MQ= 885 N·m ＜Mmax=1099 Nm 电动机动力满足要求。
二辊轧机力能参数计算-分享二辊轧机力能参数计算-分享二、轧制压力计算根据原料尺寸、产品要求及轧制条件，轧制压力计算采用斯通公式。
详细计算按如下步骤进行。
1、轧制力计算：首先要设定如下参数作为设计计算原始数据：1、1轧制产品计算选用SPCC，SPCC常温状态屈服强度；1、2成品最大带宽，B=1000mm；1、3轧制速度，；1、4轧辊直径；；代入数据计算得则则则取初定轧辊直径：2、根据来料厚度尺寸数据，选择最典型的一组进行轧制压力计算，初步道次分配见下表：道次号原料厚度：H(mm) 成品厚度：h(mm) 压力量：(mm)压下率：% 06 0 0%164、751、2520、83%24、753、75121、05%33、753 0、7520%3、轧制压力计算3、1、第1道次轧制压力计算3、1、1、咬入条件校核，即满足咬入条件3、1、2、变形区长度3、1、3、平均压下率 % 则，经第1道次轧制后材料的变形阻力：3、1、4、求解轧辊弹性压扁后的接触弧长度依次求解Y、Z，最后得出接触弧长度a-求解诺莫图中Y ；，人工辅助咬入为无张力轧制，前后张力均为零；代入以上各项数据，得Y=0、0415 b-求解诺莫图总Z ，代入各项数据，得Z=0、105 诺莫图由以上a、b 两项根据诺莫图求交点，得X=0、34 则3、1、5、平均单位轧制压力依次得出， =395、57MPa3、1、6、轧制总压力P3、2、轧制总压P的确定依次求解第2、3道次的轧制压力按照初步道次分配表计算出结果如下：；轧制压力呈逐步增大，轧制时难以保证轧件发生均匀变形，即压下规程设计不合理。
经过反复多次设定压下规程，得如下压下规程：原料厚度6mm，成品厚度3mm对应如下轧制规程：道次原料厚度H(mm) 成品厚度h(mm)压力量 (mm)压下率：% 单位轧制压力(MPa)轧制压力（吨） 06 0 0%164、751、2520、83%404、9102524、753、95 0、816、84%609、9134633、953、55 0、410、12%698、8119643、553、25 0、38、45%747、4114353、253 0、257、69%787、41130 计算后确定：轧制压力P=1400t 二辊轧机轧辊辊身强度校核： ; ; 取；代入数据得，，即轧辊本身能力满足要求。
辊道电机功率计算
启动工作制辊道电机功率计算
该组辊道上作用的轧件重量（单位：N）。
轧件长度小于3倍辊间时取0.75G；轧件长度大于3倍辊间时取0.5G；轧件长度大于4倍辊间时取0.3G；轧件长度大于10倍辊间时取3个辊距长度的轧件重量；
重力加速度，单位：m/s
辊子直径，单位：m
一个辊子的重量，单位：N
G为轧件重量，单位：N （当坯料为3250*3600*150时重135015N；当坯料为3250*15700*150时重588804N）轧件在辊道上打滑时的滑动摩擦系数：热轧件取0.3，冷轧件取
0.15~0.18
轧件在辊道上的滚动摩擦系数：冷轧件0.001，热轧件0.0015，热钢坯0.002
由一台电机驱动的辊子数
辊道轴承的摩擦系数：滚动轴承0.005，滑动轴承0.06~0.08
一个辊道的转动惯量（辊道质量与半径的平方之积），单位：kg.m 2辊道轴径，单位：mm
辊道的启动力矩，单位：N.m
电机的传动效率
电机的启动力矩，单位：N.m
电机的过载系数,国产电机取1.8~2.2，进口电机取2~3
电机的额定力矩，单位：N.m
辊道的基本转速，单位：rpm
电机的额定功率，单位：kw
67507
9.8
0.4
37500
135015
0.3
0.002
1
0.005
150
0.16 4778.6868 0.95 5030.196632 2.2 2286.453014 243 58.17885681。
附录A（资料性附录）辊道电机的功率计算及选型A.1总则及基本数据A.1.1辊道允许正反转。
A.1.2应根据工况、运送物料规格、辊道间距、工作速度和工作负荷等因素综合考虑进行功率计算。
A.1.3V形辊的等效直径：V形辊的等效直径（参见图1）就是物料与辊面接触点处对应的辊径，计算参见式（A.1）。
D e=D m·cos(α/2)/tan(α/2)+d..................................................................(A.1)式中：D e—等效直径，m；D m—物料（管坯或钢管）直径，m；α—V形辊的辊面包角，°；d—V形辊的喉径，m。
图1V形辊等效直径计算示意图A.1.4V形辊的转动惯量：参见式（A.2）。
J r=K·m r·D2/4..............................................................................(A.2)式中：J r—转动惯量，kg·m2；K—计算系数，取0.45～0.5；m r—辊子转动部分的质量，kg；D—辊子的大径，m。
A.1.5V形辊的承载质量：为保证物料的正常运行，辊道间距不大于物料最短长度的一半，考虑最恶劣工况，两个辊子承担三倍辊间距长度的物料重量。
单个（组）辊子承载质量参见式（A.3）。
Q=n r·W m/int(L m/l)..........................................................................(A.3)式中：Q—单独传动单个辊子或集体传动单组辊子的的承重，kg；n r—集体传动单组辊道数，对于单独传动的辊子，n r=1；W m—单支物料的质量，kg；int()—取整函数；L m—物料长度，m；l—辊道间距，m。
在稳定运转条件下，传动辊子所需静力矩
10.832 Mj=(Q+G)*u*d/2+Q*f,
Q为轧件对辊子的作用力4300 G为辊子重量5000 d为辊颈直径0.24 u为辊子轴承磨擦系数0.002 f轧件与辊子间的滚动磨擦系数,冷金属为1毫米,热的厚轧件为
0.002
1.5毫米,炽热的钢锭为2毫米,热的薄轧件可按f=λ*D/2,λ为
轧件的阻力系数,轧件厚度为2-3毫米,取值0.32-0.25,轧件厚
度为4-5毫米,取值0.22-0.15,轧件厚度为6-8毫米,取值0.09-
0.03.
D为辊身直径0.45传动辊子最大静力矩为辊子相对轧件的打滑力矩
292.482 Mjmax=(Q+G)*u*d/2+Q*u1*D/2
u1为辊子相对轧件的滑动磨擦系数,冷金属为0.15,热金属为0.30.3
454.2103951辊子的最大起动力矩为最大静力矩Mjmax与辊子本身最大动力
矩Mdmax之和,即Mqmax=Mjmax+Mdmax
最大动力矩Mdmax=飞轮矩*2*Amax/(4*g*D)161.7283951 g为重力加速度9.8 Amax为打滑情况下可能的最大加速度=(u1-f*2/D)*g 2.852888889飞轮矩=0.5GD^2500
31.86078431在稳定运转条件下,例如普通的运输辊道,电机允许的过载力矩
不应小于最大静力矩Mjmax,电机功率
N=((Q+G)*u*d/D+Q*u1)*V/(102*λ1*λ2*η)
V辊子线速度 4.5λ1 交流电机为0.8,直流电机电源可以控制,取为10.8λ2为电机过载系数 2.5η为传动效率0.9
49.47825654轧机前后工作辊道起动力矩按最大起动力矩Mqmax确定,电机
功率N=((Q+G)*u*d/D+Q*u1+飞轮矩*(u1-2*f/D)/D^2)*V/(102*
λ3*η)
λ3取稍小于电机过载系数,对具有控制系统的直流电机取为22飞轮矩中的L为辊子长度2000飞轮矩中的A0.126409466辊子转速n=60*V/(π*D)190.9859317传动轴选45号钢，许用剪切力[τ]=[σ]/2,其中[σ]=σs/K,K为
安全系数,取K=3,σs=295N/mm^2 5.02E+06传动轴的剪切力τ=M/W2672231.143 W为抗扭截面系数=π*D^3/16,选轴的直径为90mm0.000143139初电机YPT315l2-10，75KW，590r/min,电机扭矩=N*3060/(π
123.8171506 *n)
减速机速比 3.089232776传动轴上的扭矩382.5
平键强度计算(一个键),比压p=2000*M/(d*k*L),d为轴的直径，k
5.3125键与轮毂的接触高度，平键可取键高一半，L为键的工作长度,
许用比压为6至9kg/mm^2
1.7578125圆柱销联接强度计算,比压p=5000*M/(d0*d*Z*L),d为轴的直
径，Z为销的个数，L为销的工作长度,d0为销的直径,许用比压
为6至9kg/mm^2
3.706108054花键强度计算,比压p=2000*M/(dm*h*Z*L*ψ),dm为花键的平均
直径,矩形花键为(D+d)/2，ψ为载荷不均系数,一般为0.7至0.8,L
为花键的工作长度,Z为花键齿数,h为花键齿的工作高度,许用比
压为4至7kg/mm^2
花键齿的工作高度h=(D-d)/2-2*c0.0038花键小径92,大径102,键宽14,齿数10,倒角0.6
kg*m
kg
kg
m
m
m
kg*m
kg*m
kg*m
m/s^2
kg*m^2 KW
m/s
KW
mm
kg*m^2/m m转/分
kg/m^2 kg/m^2 kg*m
kg*m
kg/mm^2 kg/mm^2 kg/mm^2。
