螺旋输送机悬吊轴承断裂的原因分析及结构改进
螺旋输送机悬吊轴承断裂的原因分析及结构改进
电话：18803739170 发布时间：2019-12-20 15:46 本文地址:/fuwu/baoyang/swei/446.html
螺旋运输机是一种广泛应用于化工、食品、水泥等行业的运输设备。它主要由电机、减速器、头节、中间节、尾节及螺旋轴、悬吊轴承等组成。湖南某厂成品车间输送物料，采用GX型螺旋输送机，规格为：螺旋自径300mm，螺旋轴有效长度12m，其结构如图1所示。在使用过程中，发现螺旋输送机的悬吊轴承磨损严重，使用寿命短，有的甚至产生裂纹、断裂，需经常停产检修更换，严重影响了生产。我们通过对其使用情况及受力状况进行分析，找出了引起裂纹产生的原因，并提出了相应的改进措施，取得了良好的效果。
1 悬吊轴承断裂的原因分析
(1)由于螺旋运输机输送距离较长，各螺旋轴对接时同轴度小易保证，产生女装误差，在运转过程中，会产生额外的弯矩，使悬吊轴承磨损严重，螺旋轴呈波浪形旋转运动，加剧了悬吊轴承的磨损，甚至产生裂纹并断裂。
(2)润滑不良。由于工作环境恶劣，悬吊轴承在粉尘中工作，其润滑方式为润滑脂间歇性润滑，若润滑小及时或粉尘进入悬吊轴承内，易烧坏或易磨损悬吊轴承瓦。
2 应力分析
2.1 计算各支点弯矩
螺旋传动轴由6段螺旋轴组装成一体，中间加5处悬吊轴承，属于一种连续支于7个支点的六跨连续梁，将每一节螺旋轴看成一个简支梁，考虑到螺旋轴及叶片自重影响和物料的作用及其工作情况，为简便起见，螺旋轴可近似认为受分布载荷作用，q≈6800N/m，螺旋轴为空心轴φ89mmx10mm，l1=2040mm，l2=1600mm，l3=l4=l5=2500mm，l6=2545mm，图2(a)所示为其简化后的受力简图。
根据三弯矩方程.先把AB.BC.CD.DE.EF.FC6段螺旋轴看成6个简支梁，作出其载荷、弯矩图，并找出各图形心的位置，如图2(b)所示。将三弯矩方程分别应用于[A，B，C]，[B，C，D]，[C，D，E]，[D，E，F]及[[E，F，C]等三支点，MA=0，MG=0，则有：
式中：MA，MB，MC，MD，ME，MF，MG。一各支点弯矩，MA=MG=O。 l1，l2，l3，l4，l5，l6一各支点距离; S1，S2，S3，S4，S5，S6一各对应简支梁弯矩图形的而积; a1，a2，a3，a4，a5一对应简支梁弯矩图形心离左支点距离; b1，b2，b3，b4，b5一对应简支梁弯矩图形心离右支点距离。联立解出各支点弯矩：MB=-64.6Nm，MC=-83.6Nm，MD=-60.4Nm，ME=-204.5Nm，MF=-99.5Nm。
2.2 计算各支座反力
根据各支点弯矩，即可把连续多跨梁拆成6个有支点弯矩的简支梁，求出每一梁的支点反力，并u出其弯矩图，如图2回所示。经计算，得出各支座反力：
YA=6904.3N，YB=126003N，YC=141647N，YD=16933.1N，YE=17099.6N，YF=17150.1N，YG=8613.9N
2.3 滑动轴承强度校核
滑动轴承宽度B=60mm，轴径D=80mm，轴承材料HT20-40，[P]=2MPa，则承受压强最大值：Pmax=Fmax/BxD=17150.1/60x80=3.6MPa>[P]
由于轴对悬吊轴承压强较大，故中间几个悬吊轴承容易磨损，磨损到一定程度后，轴承强度降低，悬吊轴承容易产生裂纹、断裂。
3 改进措施
原设计中悬吊轴承采用对开式滑动轴承，其结构如图3所示。现将悬吊轴承由对开式改为整体式，由滑动摩擦方式变成滚动摩擦方式，在悬吊轴承座内女装能自动调心的双列向心球而球轴承，用来补偿螺旋轴的安装误差。轴承两端由J型无骨架橡胶油封及毛毡组介防尘，同时加强对设备的维护管理，保证轴承处在良好的润滑状态，改进后的悬吊轴承结构如图4所示。
实践证明，经过上述改进后，螺旋运输机悬吊轴承运转良好。
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