带式输送机由于其结构简单、输送物料种类广泛以及输送能力强等优点,被广泛应用于各个领域,现已成为散状物料运输的主要设备。为满足生产需求,响应国家节能减排的号召,长距离、大运量、节能化是带式输送机发展的必然趋势。而带式输送机大型化发展的同时,由众多托辊支承所造成的旋转阻力大、能耗大等问题越发凸显。研究表明,输送机中约70%的能耗与托辊有关,而机械轴承的摩擦阻力占托辊旋转阻力的80%-90%,且由于输送量的不稳定性,使得带式输送机经常处于轻载或空载的状态,造成大量能源浪费。因此,解决托辊机械轴承摩擦问题,实时检测带式输送机的输送量,进而合理调节带速,能有效的减少能源消耗,提高能源利用率,从而达到节能的目的。本文结合永磁轴承能耗低、无机械接触、结构简单等性能优势,研究将永磁轴承应用于托辊结构中。首先设计一种径向采用永磁轴承支承,轴向采用推力球轴承辅助支承的永磁托辊,并对其所受载荷进行分析计算。结合等效磁荷法,建立单对永磁轴承承载特性的数学模型。利用有限元法对永磁轴承的结构参数进行优化设计,对比分析等效磁荷法和有限元法的计算结果,表明有限元分析的可行性。对所设计永磁轴承的承载特性进行有限元仿真分析,并结合其承载特性,确定永磁托辊内部内外磁环的最佳配置形式。其次针对所设计的永磁轴承,分别对其空载和负载时内外磁环不同相对轴向位置的轴向力进行实验测试,并与仿真结果进行对比,验证有限元仿真分析的准确性。采用煤炭标准法对永磁托辊的旋转阻力进行实验研究,重点分析其内外磁环不同相对轴向偏移及有无密封时的旋转阻力变化情况,结果表明,合理的调节内外磁环的轴向相对位置,能有效降低托辊的旋转阻力,并且密封圈及其安装精度对旋转阻力也有一定的影响;对比同型号机械托辊的旋转阻力值,结果显示永磁托辊的旋转阻力明显小于机械托辊,表明采用永磁托辊替换机械托辊能够有效的降低旋转阻力,减小输送系统能耗。最后结合永磁托辊非接触性的结构特点及其承载特性,提出通过检测永磁托辊的径向偏移从而检测带式输送机输送量的方法,并通过实验测试得到永磁托辊所受载荷和径向偏移的对应关系,为输送量的检测提供基础。