振动输送机驱动带轮与轴承的配合与分析

振动输送机驱动带轮与轴承的配合与分析

于富冬,李斯琪,卢俊鹏,张朋

山东中烟工业有限责任公司济南卷烟厂，山东，济南，250104

摘要：振动输送设备广泛应用于烟草行业，主要作用是对输送的烟草物料在行进过程中进行松散，同时实现物料的输送。工作时，当振动输送机启动后，驱动电机通过连接轴承带动小带轮转动，小带轮通过皮带带动大带轮，带轮连接偏心体的连续旋转使连杆端部作往复运动，通过摇臂使槽体沿规定的运动方向作近似于直线的来回振动。带轮与轴承外圈过盈装配在一起，保证振动输送机的正常工作。

关键词：振动输送机；轴承；带轮；配合与分析

振动输送设备在广泛应用于烟草行业，在实际生产过程中，其作用是对输送的物料在行进过程中进行松散并实现烟草物料的输送。在工作过程中，当振动输送机启动后，驱动电机通过连接轴承带动带轮转动，小带轮通过皮带带动大带轮，带轮连接偏心体，连续旋转使连杆端部作往复运动，通过弹片使槽体沿规定的运动方向作近似于直线的来回振动。带轮与轴承外圈过盈装配在一起，保证振动输送机的正常工作。

图1 振动输送机及结构简图

一、轴承外圈与带轮的结构分析

在实际生产过程中，为保证振动输送机的正常平稳工作，带轮与轴承外圈通过过盈配合装配在一起。当振动输送机启动后，驱动电机通过连接轴承带动小带轮转动，小带轮通过皮带带动大带轮，带轮连接偏心体的连续旋转使连杆端部作往复运动。带轮与轴承外圈在半径上的过盈量为0.005mm。两个部件的一侧端面在轴向上固定，在径向上可以实现膨胀与收缩。为满足工作要求，带轮与轴承外圈必须始终保持过盈配合，否则带轮与轴承外圈之间就会存在相对滑动，造成接触面的磨损，进而影响振动输送机的正常工作。

图2 振动输送机驱动带轮与轴承结构示意图

二、轴承外圈与带轮的配合与分析

利用有限元分析软件，对带轮与轴承外圈进行分析，为计算方便，在带轮和轴承外圈两侧的截面定义旋转周期约束。带轮与轴承外圈为过盈配合，定义带库伦摩擦的接触属性。在正常工作情况下，工作温度30℃左右，因此定义温度场30℃。通过划分网格，定义分析步，对其进行分析。

三、结果分析

结果分析：在ABAQUS后处理查看分析结果图，在结果中查看接触压强和接触状态。选择输出变量CPRESS，查看接触面上接触压强，由图3看到接触压强最小值为0.1984。表明在正常工作状态下，振动输送机驱动带轮与轴承外圈在过盈配合的作用下，两接触面各处都是接触的，这样保证振动输送机的正常工作状态。为查验结果，在分析结果中调取输出变量COPEN，查看从面节点与主面节点的距离。由图4可以看出，COPEN最大数值的数量级别为10-18，即相当于零。这证明在工作状态下，轴承外圈表面与带轮内表面各接触点都是相接触的。

通过以上分析可以看到，在正常工作状态下，振动输送机的驱动带轮与轴承外圈在工作时始终保持着过盈配合，这样保证了振动输送机的平稳正常工作，进而保证物料的正常输送。

参考文献

[1]于富冬，刘玉民.振动输送机偏心减振套拆卸工具的设计与研究[J].机械工程师.2018（9）：130-131

[2]石亦平,周玉蓉.ABAQUS有限元分析实例详解[M].北京：机械工业出版社，2013.

[3]王旭强,姜晓红,张润萍,闫献国,宋建军,王延辰.带轮和轴承外圈不同温度下配合的有限元分析[J].机械工程与自动化,2011(04):24-26.

[4]基于有限元的轴孔过盈配合接触应力影响因素研究[J]. 王胜曼,牛博英,孙晓燕.  内燃机与配件. 2020(17)

第一作者简介:

于富冬  （1990-）、男、汉族、山东济南、硕士研究生、山东中烟工业有限责任公司济南卷烟厂

通讯地址：山东省济南市高新区科航路2006号济南卷烟厂制丝车间

期刊收地址：山东省济南市历城区万科幸福里二期5号楼

邮政编码：250104

手机 18769706977

电子邮箱：1276720173@qq.com