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滾筒是皮帶輸送機(jī)的重要部件，過(guò)去滾筒軸和筒體輪轂一般采用平鍵聯(lián)接形式，但隨著長(zhǎng)距離、大帶寬、大運(yùn)量和高速運(yùn)行皮帶輸送機(jī)的發(fā)展，這種結(jié)構(gòu)的滾筒已不能滿足輸送要求。
脹套連接是依據(jù)楔效應(yīng)原理把軸與輪轂連接在一起，從而使?jié)L筒得以運(yùn)行。脹套工作的原理是：在徑向力作用下，外環(huán)脹大，內(nèi)環(huán)縮小，相互配合的錐環(huán)有相同的錐度，通過(guò)對(duì)這些錐環(huán)施加一定的軸向力使輪轂和軸緊密相連，外環(huán)向圓周外膨脹，以此來(lái)消除安裝間隙，同時(shí)內(nèi)環(huán)向內(nèi)縮小，從而在軸和輪轂表面產(chǎn)生很大的壓應(yīng)力，此壓應(yīng)力使?jié)L筒在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生足夠大的摩擦力，把扭矩傳遞給滾筒。脹套連接具有很好的對(duì)中性，基本可以消除應(yīng)力集中的影響，裝卸和調(diào)整軸與輪轂的位置也比較方便，承載能力強(qiáng)，密封性好。脹套的類型有很多種，如Z1、Z2、Z3、Z4、Z5等，脹套的結(jié)構(gòu)如圖1所示。
圖1 脹套的結(jié)構(gòu)
1、脹套的分類
脹套可以分為剛性脹套和柔性脹套兩類，如圖2所示。
圖2 剛性脹套和柔性脹套
剛性脹套的特點(diǎn)：錐角小，不但保證了軸和輪轂的整體式連接，而且壓力幅小，自動(dòng)定心性能好，配合面壓力計(jì)算也比較準(zhǔn)確，可以傳遞較大的扭矩；可自鎖，工作時(shí)螺釘受力不增加，可靠性高，安裝方便。
柔性脹套的特點(diǎn)：錐角大、組件多， 自動(dòng)定心性能差，配合面壓力計(jì)算也不準(zhǔn)確，傳遞扭矩能力低；不能自鎖，螺釘在工作時(shí)受力增加，較薄的錐環(huán)面與軸配合時(shí)，會(huì)在軸表面產(chǎn)生應(yīng)力集中，可靠性低，安裝也不方便，所以不適合滾筒軸與輪轂的聯(lián)接。
2、脹套的選用原則
(1)脹套額定負(fù)載的確定
選擇脹套應(yīng)滿足如下條件
1)傳遞扭矩
Mt>M
式中：Mt為脹套所能傳遞的額定扭矩，M為滾筒穩(wěn)定運(yùn)行需要的扭矩。
2)承受的軸向力
Ft≥ Fx
式中：Ft為脹套的額定軸向力，kN；Fx為滾筒正常運(yùn)行時(shí)脹套所需承受的軸向力，kN。
(2)采用多個(gè)脹套聯(lián)接時(shí)額定負(fù)載確定
當(dāng)用一個(gè)脹套聯(lián)結(jié)其額定扭矩小于所需傳遞的扭矩時(shí)，可以用兩個(gè)或兩個(gè)以上的脹套串聯(lián)聯(lián)結(jié)，以確保脹套的額定扭矩大于滾筒所需傳遞的扭矩，則可得出其總額定扭矩為
Mn=Mm
式中：M為一個(gè)脹套的額定扭矩，kN·m；Mn為數(shù)個(gè)脹套總額定扭矩，kN·m；m為負(fù)載系數(shù)，見(jiàn)表1。
表1 負(fù)載系數(shù)m
