窑体运转时轮带的受力分析

　　这个圆周力Pt用来克服托轮轴承中的摩擦阻力矩Mf的，其值为:

　　(6)

　　Pt—轮带上作用的圆周力，kN；

　　，一般φ＝0.25～0.40；

　　r—托轮轴颈的半径，m；

　　R—托轮的半径，m；

　　f—托轮轴承的摩擦系数，对稀油润滑的滑动轴承，f＝0.018；对干油润滑的滚动轴承f＝0.004；

　　α—窑体的倾斜角，α＝1°25′57″～2°51′58″；

　　β—意义同前，β＝30°。

　　将以上各值代入到(6)式中便得最大圆周力为

　　(7)

　　下窜力G1，max与圆周力Pt，max的合力Qmax为:

　　(8)

　　比较(8)式与(5)式可见，Qmax总是小于Fmin。这就是说，在窑体运转时，圆周力Pmax与下窜力G1的合力Qmax仍然小于托轮与轮带表面的最小滑动摩擦力Fmin。从一般力学分析，按“理”说在窑体运转时轮带与托轮间也不会产生相对轴向移动，即窑体不应下窜。但事实与此相反，在窑体运转时如果不采取措施，窑体便会缓慢地向下轴向移动。移动的速度与窑体的斜度有关，斜度越大，移动越快。这种现象用一般的宏观力学平衡条件就无法解释，于是出现了弹性滑动理论和当量摩擦学说。

　　1.2弹性滑动理论

　　窑体在运转时沿轴向向下窜动的原因，用弹性滑动理论来解释的第一位学者是原苏联人A.N.波加偌夫(БОГаНОВ)〔1〕〔2〕。

　　近代关于摩擦传动的理论证明:当托轮的轴向中心线与窑体的轴向中心线平行，在窑体运转时圆周力与下窜力的合力Q虽然不足以克服宏观的滑动摩擦力F，但由于托轮与轮带两个圆柱体为直接接触的摩擦传动，所以合力Q可使摩擦在接触变形平面上沿Q方向产生弹性变形，从而引起沿合力Q方向的所谓弹性滑动。将其分解后便得周向弹性滑动和轴向弹性滑动两个分量。周向弹性滑动的结果是从动轮、即托轮的失速，轴向弹性滑动的结果便是主动轮，即窑体轴向下窜。

　　1.2.1周向弹性滑动分析

　　托轮在正压力P的作用下(参见图1、2、3)，轮带与托轮接触处就会产生弹性变形而形成一小块接触平面。变形平面的周向界限点A-C段所对应的中心角γ称为接触角，如图4a所示。当轮带1传递扭矩Mn，1时，在A-C段平面上就会产生摩擦阻力Pf，1。一般来说，在接触平面的A-B开始段内不产生摩擦力，故将此段所对应的中心角γAB称为静角。只在接触平面的B-C段内才产生摩擦力，存在相对滑动，故将此段所对应的中心角γBC称为滑动角。作用于主动轮轮带和从动轮托轮周向接触面上的摩擦力Pf,1和Pf,2的方向如图4b所示。