無動力輥筒（tǒng）的最大負（fù）載能力需（xū）綜合材料、結構設計、應用場景等多方麵因素確（què）定。以下是具體分析步驟及關鍵考量：
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### **一、影響負載能力的（de）關鍵因素**
1. **材質強度**
- **金屬輥筒**（碳鋼、不鏽鋼）：強度高，承（chéng）載能力主要取決於壁厚和直徑。
- **工程塑料**（尼龍、UHMW-PE）：強度低於金屬，需通過加厚設計或增強纖維提升負載。
- **橡膠包膠輥筒**：負載（zǎi）能力受內部金屬芯（xīn）軸限製，外層橡膠主要提供摩擦力。
2. **輥筒結構參數**
- **直徑與壁厚**：直徑越大、壁厚越厚，抗彎能力越強（如Φ50mm鋼管壁厚2mm vs. 4mm）。
- **軸承類型**：普通滾珠軸承、滾針軸承或自潤滑軸承的承載能力差異顯著。
- **支撐方式**：單（dān）排（pái）支撐（跨距（jù）大，負載低） vs. 雙排（pái）支撐（跨距小，負載高）。
3. **應用場景**
- **靜態負載**：靜止狀態下的最（zuì）大承重（如倉儲貨架）。
- **動態負載**：運動中的承重，需（xū）考慮慣性（xìng）力和衝擊（jī）載荷（如輸送線啟停）。
- **環境因素**：高溫/低溫、濕度、腐蝕性介質可（kě）能削弱材（cái）料強度。
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### **二、最大負載能力的計算步驟**
#### 1. **確定（dìng）單輥理論（lùn）負載**
- 根據輥筒材質和尺寸，計算其抗彎（wān）強度：
[
F_{ ext{max}} = rac{4 cdot sigma cdot Z}{L}
]
- ( sigma )：材料許用（yòng）彎曲應（yīng）力（如Q235鋼取120MPa）；
- ( Z )：截麵模量（空心圓管 ( Z = rac{pi (D^4 - d^4)}{32D} )，D外徑，d內徑）；
- ( L )：輥筒支撐（chēng）跨距（兩端（duān）軸（zhóu）承間距）。
**示例（lì）**：
Φ50mm鋼管（壁厚3mm，跨（kuà）距（jù）600mm）：
( Z = rac{pi (50^4 - 44^4)}{32 imes 50} pprox 12,300 , ext{mm}^3 )
( F_{ ext{max}} = rac{4 imes 120 imes 12300}{600} pprox 9,840 , ext{N} , ( ext{約1000kg}) )。
#### 2. **動態負載修正**
- 衝擊（jī）係（xì）數（1.2~2.0）：輸（shū）送頻繁啟停或物料跌落時，需乘（chéng）以係（xì）數。
- 長（zhǎng）期疲勞係數（0.5~0.7）：連續運行場景需降低許用應力。
#### 3. **負載分布與多輥協同**
- 若負載（zǎi）由多個輥筒共同承擔，單輥實（shí）際負載（zǎi）為（wéi）：
[
F_{ ext{實際}} = rac{ ext{總負載} imes K}{N}
]
- ( K )：不（bú）均勻分布係數（1.2~1.5）；
- ( N )：有效承載輥筒數量（通常為總輥數的60%~80%）。
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### **三、典型場景選型參考**
| **負載等級** | **推薦輥筒類型** | **示例參數** | **適（shì）用場景（jǐng）** |
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| **輕型** | 塑料輥筒（尼龍、POM） | 單輥負載≤50kg，跨距≤500mm | 快遞分揀（jiǎn）、輕型流水（shuǐ）線 |
| **中型** | 薄壁鋼（gāng）管（guǎn）（壁厚1.5~3mm） | 單輥負載100~500kg，跨距≤800mm | 倉（cāng）儲物流、汽車裝配線 |
| **重型** | 厚壁鋼管/不鏽鋼（壁厚≥4mm） | 單輥負載500~2000kg，跨距≤1200mm | 鋼鐵冶（yě）金、重型（xíng）機械輸送 |
| **超重型** | 加強（qiáng）筋結構或雙排支撐輥筒 | 單輥負載＞2000kg | 港口集（jí）裝箱、礦山輸送係統 |
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### **四、注意事（shì）項**
1. **安全係數**：一般取1.5~3.0，高衝擊場景需更（gèng）高係（xì）數。
2. **軸承匹配（pèi）**：確保軸承額定負載＞輥筒理論負（fù）載（如深溝（gōu）球軸承 vs. 圓錐滾子軸承）。
3. **安裝剛性**：支架變形會顯著降低實際負載能力，需加強支撐結構。
4. **實測驗證**：理論（lùn）計算後需進行壓力測試（如（rú）集（jí）中（zhōng）加載至1.5倍額定負載，持續24小時無塑性變形）。
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### **五、簡化選型方法**
1. **參考製造商參數表（biǎo）**：主流廠商會根據輥筒型號（hào）直接（jiē）標注“單輥最大負載”（如“200kg/roller @ 600mm span”）。
2. **經驗公式**：
- 對（duì）於碳鋼輥筒，單輥負載（kg）≈ ( 10 imes D^2 imes t / L )
（D：直徑cm，t：壁厚mm，L：跨距cm）。
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### **六、特殊場景處（chù）理**
- **高溫/低（dī）溫環（huán）境**：材料強度（dù）下降時，需按溫度修正係（xì）數降低許用（yòng）應（yīng）力（如304不鏽鋼在300℃時強度下降30%）。
- **腐蝕環境**：選擇不鏽鋼或表麵塗層輥（gǔn）筒，避免鏽（xiù）蝕導致壁厚減薄。
通過以上分析，可係統化確定無動（dòng）力輥筒的（de）最大負（fù）載（zǎi）能（néng）力，確保選型安全可靠（kào）。實際應（yīng）用中建議結合理論計算、廠商數（shù）據及實測結果綜合評估。