传动滚筒的形状对传送带跑偏的影响

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传送带传动一般是由减速器带动传动滚筒，再由传动滚筒驱动传送带运动，通常情况下，传动滚筒为圆柱形，也即两端的传动滚筒轴为平行的，这种传动滚筒便于加工，但这种传动滚筒只能起到传递扭矩和承受传送带作用力的作用，无法解决传送带跑偏问题，但传送带跑偏在传送过程中频繁出现，因此，对传送带跑偏的分析有着鲜明的现实意义。
1 圆柱形传动滚筒
在对圆柱形滚筒对传送带跑偏的影响的研究过程中，我们首先假设所研究的传动滚筒为圆柱形，在此基础上，两个传动滚筒的两个轴是平行的，因而传动滚筒表面与传送带之间产生的正压力是均衡的，设备运行时所产生的摩擦力也是一样的，两者不会产生偏移，但在实际应用过程中，通常会遇到以下两种情况：
首先，传送带在运行过程中会受到其它轴向外力的作用，例如，在运行过程中会因受到不均衡的摩擦力而产生轴向外力，而由于传送带又不受其它相对的约束力，因而传送带会在轴向外力的作用下发生偏移，也即，传送带会超出传动滚筒的承载面，最终出现传送带跑偏问题 [1]。
另外，在安装两个传动滚筒的过程中，不可避免会受到外界因素的影响，例如设备安装误差、传送带接头和传送带本身细密程度的差异、以及物料种类的不同等情况，这种影响会使受力状况发生变化，导致出现轴向分力，而在该轴向分力的作用下，传送带也会发生偏移，也即，传送带也会出现跑偏问题 [2]。
以上两种情况是传送带在传动过程中无法避免的问题，因此，在实际工作过程中，如果将传动滚筒设计为标准的圆柱形会出现传送带跑偏的问题[3]。
2 鼓形传动滚筒
在对鼓形传动滚筒对传送带跑偏的影响的研究过程中，我们假设所研究的传动滚筒为鼓形。对于鼓形传动滚筒，在传送带拉紧的情况下，鼓形传动滚筒与传送带之间产生的作用力和运行下产生的摩擦力不再均衡分布，受力最大的部位也就是鼓形面的最高处，而其余的鼓形面的受力情况会随着曲率的变小而变小，呈递减的状态，由于受力情况发生了变化，传动滚筒的滚筒面与传送带之间不会产生相对偏移，因而起到自动纠偏的效果。
另外，在实际工作过程中，当传送带偏向传动滚筒的一侧时，由于传送带本身具有良好的弹性，因而在传送带与传动滚筒接触的位置，传送带会变形至与传动滚轮表面所相同的形状。由于传送带是一种介于柔性材料与刚性材料之间的一种材料，所以其可以承受一定程度的弯矩，这时两支撑端的实际夹角必将会发生一定的扭转变形，即，传送带会因弯曲变形而不断向传动滚筒的最高点移动，达到自动纠偏的效果[4]。
3 锥形传动滚筒
在对锥形传动滚筒对传送带跑偏的影响的研究过程中，我们假设所研究的传动滚筒的两端为锥形。对于锥形传动滚筒，当传送带跑偏走向传动滚筒锥形体的斜面时，传动滚筒两端的锥形体会形成一个阻力，从而产生一个横向的推力，自动将传送带移向中心位置，起到自动纠偏的效果。
4 传送带和传动滚筒对传送带跑偏的影响
为了保证传送带在传送过程中的自动纠偏效果，在设计传送带传动时，需要考虑以下几个方面：
（1）传送带的刚度和耐磨性。在实际工作过程中，传送带的刚度越大，使传送带弯曲变形所需载荷就越大，传动滚筒与传送带之间的作用力也就越大，这对整个设备的驱动力和结构强度要求比较高，因而，在传送带材质的选择上，通常选取具有一定刚度的橡胶材料，橡胶材料除了具有一定的刚度，还具有良好的耐磨性，也即，其既可以保证刚度要求，又可以让传送带在实际应用过程中减少由于自身变形所需载荷，并且将载荷降低到一个合理的范围之内[5]。
（2）传动滚筒的中心距。为了提高传动装置的稳定性，需要选择合适的中心距。传送带的输送长度受传送带本身强度和运动稳定性的限制，输送距离越长，所需驱动力越大，传送带所受张力也越大，对传送带的强度要求就越高。当输送距离过长时，传送带容易跑偏，当输送距离过短时，传送带的包角变小，容易打滑[6]。因此，在设计时需要选择合适的中心距。
（3）传动滚筒的锥度。为了提高传送带的自动纠偏效果，一般会提高传动滚筒的锥度，但也不是锥度越大越好，因为锥度越大，传送带的磨损就越大，因此，需要选取合适的锥度。
（4）传送带和传动滚筒的设计精度。由于传送带的均质程度以及传动滚筒的形状能在一定程度上影响传送带的自动纠偏效果，因此，传送带在制作过程中应当尽可能达到均质效果，而传动滚筒也应当尽可能达到对称效果，也即，要提高传送带和传动滚筒的设计精度。
5 结束语
综上所述，本文阐述了圆柱形传动滚筒、鼓形传动滚筒和锥形传动滚筒对传送带跑偏的影响，理论上，圆柱形传动滚筒并不会出现传送带跑偏问题，但考虑到外力因素的影响，很难保证不出现跑偏，而鼓形传动滚筒和锥形传动滚筒通过自身结构特性，能对传送带起到自动纠偏的效果。本文进一步简要介绍了在传送带传动过程中为防止出现跑偏问题需要考虑的几个方面。
参考文献：
[1]王松.基于电主轴可靠性试验台的转子系统不对中研究[D].吉林大学，2016.
[2]李喆.平皮带传动轮自动对中理论分析与应用[J].机电工程技术，2017（01）：42-45+104.
[3]郑其明.皮带传动问题的探讨[J].青海师专学报.教育科学，2003
（06）：60-62.
[4]馮峰.三角皮带传动的微机辅助设计[J].机械与电子，1988（06）
：30-31.
[5]庄宗民.三角皮带传动组合轮[J].机械工人.冷加工，1992（11）
：41.
[6]孙长河.新型平皮带在微小型压缩机中的应用[J].压缩机技术，1992（06）：32-34+4