关于卷制螺旋滚子结构尺寸的理论分析

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Theoretical analysis on the structure size of roling screw rolerXIAO Wei(Wengfu Phosphorite Ore ofWengfu(Group)Co.，Ltd.，Fuquan，Guizhou 550500，China)Abstract：The roling screw roller which can identify the relationship between structure size and the deformation energy of screw rolerefectively is a new concept roler.There are gaps around the roller body，one of its biggest characteristics is absorbing the impact energy ，which makes it diferent from ordinary roler.It not only carl solve the problem of early failure of ordinary roller under high speed，but alsocan enhance the impact resistance of roler.Therefore，this paper is mainly about the theoretical analysis on the structure size of rolingscreW roller. 。

Keywords：roling screw roller；structure size；theoretical analysis随着传动技术的发展 ，高速链也得到了广泛的应用。通常情况下，汽车发动机的主动链轮的转速可以达到5 000～8000 r/min，而所限定的极限速度为4000 r/rain，其已经远远超出了这个极限值。而且随着链速增加 ，相应的冲击力也会增加，这样在高速运转的作用下，滚子的抗冲击力也会受到很大的影响。而新研制出的卷制螺旋滚子，改善了滚子的常规性能，能预防和控制早期断裂现象的发生 ，大大延长了整链的使用寿命。因此 ，对卷制螺旋滚子结构尺寸理论分析有其重要的价值和意义。

1 结构确定本文所提出的卷制螺旋滚子，是 目前国内链条制造业中的-大热点问题，也是-大技术难题 ，该技术经过推导分析，运用滚子吸收抗冲击能的计算公式，有效地确定和识别螺旋滚子结构尺寸与变形能之间关系的- 种全新理念的滚子 ，在高速运转的过程中，滚子经常会产生早期断裂的现象而导致整体构件失效，使得大多数的链条无法承受高速运转，不仅造成了资源的大量浪费 ，而且带来了很大的经济损失。而卷制螺旋滚子周身遍布缝隙，整体性能水平提升，可以吸收高速运转下的冲击能，既能适应中、低速的运转，也能适应高速运转 ，解决了高速运转下滚子早期断裂问题 ，延长了整链的使用寿命 ，全面提升滚子的抗冲击性能，适应了新的生产环境下对传动技术的高要求。

首先，将普通滚子链与雷诺滚子链在高速运转下的性能进行对 比测试 ，在测试时，两者使用统- 自制的高速运转实验台，具体的试验项目、规范和结果，见表1。

表1试验项目、规范和结果表收稿日期：2013-04-12作者简介 ：肖违(1985-)，男，湖北钟祥人，大学本科，助理工程师，研究方向：泵类设备，管道输送，浆体(矿浆)浓缩、储存及输送设备。

根据以上实验结果和有关数据分析 ，雷诺滚子的性能要远远高于普通滚子的整体性能。普通的滚子主要是采用冷镦制作而成 ，而雷诺滚子为卷制而成，这种卷制形式的滚子分布着大量的轴向缝隙，可以将高速运转下的部分冲击能量吸收。在以上的实验中可以发现，卷制滚子是基于解决滚子早期疲劳失效的基础上而形成的- 种理念与实践 ，在加工时 ，滚子采用加工弹簧的方法进行，卷制材料选择矩形截面丝材，另外，滚子的周边布满缝隙，在高速工作过程中，依靠这些缝隙将其中的部分冲击能吸收，从而降低滚子受高冲击能的作用，如图172 企 业 技 术 开 发 2013年6月所示。

同定支承 游动支承图1卷制螺旋滚子结构示意图k 硒3D2(1- 3D2) 1sin2 0根据上述的分析结果 ，要想上述等式成立 ，那么只能是sin2ct0，所以，也只有在仪取值为0时，才能得到变形能的极值，与此同时，结合相关的实际问题 ，就可以得到变形能的最大值，具体如下：Umaxk昔c 1- ，JL/2妻 (--)z2 理论分析 3 仿真分析2.1 受力情况分析滚子在工作过程中，主要承受径向荷载的作用 ，在实际工作中为冲击载荷 ，为此，在这里需要将冲击载荷换算成相应的静载，具体的受力示意图，如图2所示。

图2滚子截 面受力不葸图图2中，Pt为静载 ； 为卷制螺旋滚子的螺旋角；中为螺旋截面与任意截面的极角。本文以丝材的横截面作为具体的研究对象 ，根据几何学的原理和数据关系，可以得出沿着t轴方向的法向力为：PtP，sinCOS(Y。

沿着b轴方向的径向力为：Pb-P，sinaPsino绕着n轴回转的弯矩为M 0。

2.2 变形能分析- 般而言，滚子的变形能主要是指螺旋滚子在承受载荷后，所能积聚和吸收的能量，具体的规律为：变形能越大，其所积聚和吸收能量的能力也就越大，同时，滚子的耐冲击力和承受冲击的能力也越强，这里我们主要运用弹簧变形能的理论 ，将螺旋滚子的变形能计算出来，具体的计算公式如下；UkVor2/E其中，V为螺旋滚子材料的总体积，在实际计算时，具体的取值要根据滚子的规格具体而定；E为螺旋滚子材料的弹性模量 ，同时在选择时，也会因为不同的材料而取值有所不同；盯为螺旋滚子的最大工作应力；k为相关的比例系数 ，取值时，要根据不同类型的弹簧而具体取值。待确定螺旋滚子的材料、结构、规格以及其所能够承受的载荷后 ，根据上面的能量公式 ，得到以下的计算结果：对于本文提出的卷制螺旋滚子，我们选择20CrNiMo的普通滚子材料进行分极 ，其表现经过渗碳处理，表面硬度为HRN-15 85-89，而渗碳层的厚度可以达到0.08～0.15 mm，与此同时 ，选择72A的卷制螺旋滚子进行对 比分析 ，其只是将表面发黑处进行了简单的处理，而没有进行其他任何的热处理。

表2滚子疲劳试验实 瘗董夔煎Fm Fa董 王循环1次06状态 (Hz)鲞 堡 鎏王环 状态 磐警 数×10 - (Hz)其次，是噪声对比，在分析噪声时，主要用到的实验设备有高速运转试验台、测量仪器为AWA5610D型积分声级计 ；实验进行的条件和方式 ：滚子型号为05E，1.1 kW功率的电机，齿数为32的主动轮和从动轮，润滑方式采用浸油润滑，链节数要求为62，同时，要求测量仪器固定在离墙壁最远的端面位置 ，仪器头部与试验台的距离要求在10 em，在空转时，实验台的噪声最大值为5 898 r/min时为95.6 dB，2 898 r/min时为82.8 dB，具体的实验结果，见表3。

4 结果分析根据以上仿真结果分析，当卷制螺旋滚子的螺旋角为0。时，其变形量最大，但是在实践中，由于加工工艺以及其他影响因素的限制，根本不可能做No。，可以通过对普通滚子链与雷诺滚子链在高速运转下的性能进行对比测试，取最为合理的角度 ，经过测试分析，角度越小越好。而且，从直观角度讲，在-定长度范围内，滚子所包含的缝隙个数越多，那么其整体的吸收冲击能力越强。

另外 ，要使得其角度值接近于0。，卷制材料最好选择丝材螺旋滚子 ，综合考虑加工工艺，依靠(下转第88页)88 企 业 技 术 开 发RqL/2O.5x13。62x0.6-4.086(kN)

支架 自重：立杆 ：2.5xO.0384x1.20.1152kN)纵横水平杆：0.8xO.0384x6x1.20.2212(kN)剪 刀撑 (按45〖虑 )：2.5×1.414x0.0384x2×I20.3258(kN)扣件对接 ：2x0.0184x12 0.O442(kN)直角扣件 ：7x0.0132x1.20.1 1 l(kN)旋转扣件 ：2xO.0146x1.20.035(kN)合计：0.8523 kN支架立杆的轴向力设计值为大横向水半杆传递竖l口J力 支模架白重产生的轴向力设计值之和，N13.8331.00714.857(kN)。

模板支架立杆计算长度：lkuh1.155 innlx1.5 llilJx 1.5 ram2 60([1ln) L (2。60x100)/1.58164 0.257支架立杆的轴向，J没汁值：Nl 3.620.852314.4723 kNfN/中A14.4723x10 /0.257x4.89x10 115.2(N/IIHI。)f 205 N/mm0>l 15.2 N/1/113(上接第 72页)表3链条噪声对比结果分析链条运转速度2 8982 8985 8982 8985 8985 8982 8985 8982 8982 8985 8982 8985 8985 8982 8985 8982 898普通滚子 卷制螺旋滚子88.8 dB 87.8 dB88.1 dB 87.2 dB95.6dB 94.9 dB87.8dB 86.3 dB88.8 dB 94.6dB95.2dB 94.2 dB88.3 dB 87.3 dB95.6dB 94 4dB88.8 dB 87.8dB88.8dB 87.2 dB88.8dB 94.9dB88.8 dB 86.3 dB88.8 dB 94.6(B88.8dB 94.2dB88.8 dB 87 3 dB88.8dB 94.4 dB88.8dB 87.8dB卷制螺旋滚子刷身的缝隙作用，充分提升其吸收冲击能的作用和性能，但是为 l确保整体性能和强度，要保证缝隙的紧密排列，并 且缝隙不可过大，既要能适应高速运转，又可以降低高速运转下滚子早期断裂的发生率，延长整链的使用寿命 ，全面提升滚子的抗冲击性能。

楼板利用满堂制管脚手架顶撑术搁栅加几合板施lr，支撑架采用48x3.5 nltrl建筑钢管，梁模板在满堂基础 上二冉在梁两边加密支承钢管，底模 史撑在横杆方木上面，对较大梁模板底模支撑在水平钢管上，侧模用短钢管及扣件来蚓定和加固。梁高超过700 Him，底模支撑横柙 使用钢管，4 结 语综 所述，岛 建筑模板及其 撑体系的选择 ，直接影响到 r建没 ：程建设进度与质量，另外，其还-1Jj施人员的安全以及施lr企业的经济效益息息相关。由于我国经济的快速发展 ，带动 r高层建筑的发展 ，对于目前高层建筑多种多样的形式，以及益广泛需求的现状来说 ，探究高层建筑的模板及其支撑体系，让商层建筑达到安全 美观 、实刚的最佳状态 ，是每 ·位施 r人员应尽的责任。