图 4 压辊的受力情况

Figure 4  Forces and moments exerted on the roller

    以图 4 所示的顺时针旋转的压辊为例，平模制粒机工作时，压辊上必定存在一条纯滚
动的圆周线 H，在纯滚动线 H 内侧，压辊发生超前性滑动，称之为滑转滚动；在纯滚动
线外侧，压辊发生滞后性滑动，称之为滑移滚动。
    在压辊与物料接触的任意点 A，其受力如图 4 所示，因挤压物料而收到物料施加给压
辊的反作用力 N,N

 

大小随 变化而变化，但总是沿半径指向圆心方向；压辊与物料之间还

可能存在摩擦力 F，F 必定沿切线方向，但指向有待讨论。

    当机器进入稳态时，压辊处于平衡状态，建立如图所示的柱坐标系，以磨辊

轴心为 Z 轴，磨辊最外截面圆心为 Z 轴 0 点，以竖直方向半径为角坐标 0 点。因平模压辊
的自转是从动的，不存在驱动力矩，故其自身力矩之和为零，可以得到其力矩平衡方程：

                               ①
其中:                                  ②
假设纯滚动线 H 的 Z

 

坐标为 ，则①式可写作：③

    显然，③式右侧表示滑转滚动区的合力矩，左侧表示滑移滚动区合力矩,两个合力矩等
大反向。在滑转滚动区，磨辊因转速较快，相对于物料产生滑动，因此力 F 沿切线指向上，
合力矩方向为逆时针，则由力矩平衡关系可推得，③式左边描述的滑移滚动区所受合力
矩必定为顺时针方向，因此该区内的大部受力点所受摩擦力 F 应沿切线指向下方（如图 4
所示）。

图 5 物料受力情况