过去30年中，张力平衡辊也经历了一系列的变化。本文罗列所有已知的市场公开信息，期待继往开来，对所有在带状材料制造业的朋友有所帮助。
张力平衡辊并非瓦楞纸生产线专属，其实所有带状材料的生产设备都有此需求，但因为没有明确数学关系，导致参数不可定制，使现有产品的性能无法匹配其他材料的生产。你如果也对此原理好奇，请移目下文。
已知最早的张力平衡辊
下图是我所知的最早的张力平衡辊，在我的多年从业经历中也只在现场见过一次。从图中的弹簧圆周分布可知，辊轴的摆动方向及受力就是一个玄学。辊轴的摆动方向没有机械限定，弹簧的弹力也不线性，移动方向完全看瞬时受力情况。
正如你所知道的，辊轮表面包覆的带状材料的轨迹形成一个夹角，带状材料的张力在此夹角的中分线上产生合力，此合力的作用方向，即夹角中分线，才是我们期待的辊轮摆动方向。因此，后续的张力平衡辊设计中总是将摆动方向限定在此中分线上。
下图是目前市场主流的张力平衡辊结构。因为在内地市场销售了十多年，这也不算秘密，也有不少致敬者。我想提醒的是，并不是你做的不好，而是结构性能本就如此。
如图所示，左右两侧都是斜齿轮与蜗杆啮合结构。按照辊轮摆动圆心在辊轴中心推算，此斜齿轮的齿面应为竖直状态。显然图中不是，也不可能是，因为那样就无法支撑辊轮自重。
实际上，斜齿轮螺旋角a很小（别问我是多少，我不敢说）。按照圆轨迹定义方法可知，辊轮的摆动原点重合于辊轮中分线，且在辊轮正上方。依据斜齿轮齿面螺旋角可知，此轨迹圆的半径相当大，大得超乎你想象。
原理简化如下图：
注：上图不符合制图比例，因为半径R实在巨大，按比例画出来什么都看不见了。
而且，因为斜齿轮的螺旋角展开后是个斜面，意味着辊轮主体要么原地不动，要么就是整体横移。在横移过程中，也会存在摆动，但主体因素是整体横移。静止时基于圆心及左右支撑点形成稳固的3点定义圆，在F作用下，摆动时，圆心也会随之横移，因为斜齿轮齿面是斜面，不是圆弧面。
张力平衡辊的基本原理就是单摆，摆锤自重*轨迹半径=作用力*力臂。如下图。
因此，目前主流张力平衡辊的单摆方程就是：
辊轮摆动部分的自重G * 相当大的轨迹半径R = 原纸左右侧的张力差F * 等效力臂L
基于上述分析，我在之前文章中才会有灵魂一问：你见过你的张力平衡辊动么？
为了研究此力学特性，我研究了一下造纸及塑料薄膜的材料特性。原纸属于脆性材料，生产中的张力值有一个适合范围。本文已经很长了，我不能再继续了，而且纸板原纸种类太多，没有一个广泛适用的值。以后再针对性说明吧。可以明确的是，瓦线上那个客观存在却尚未量化的张力，将会脱离依赖人工经验，反复摸索。很快将会数字化，可量化，可调节化（彩蛋）。🙂
这个世界的经济总是起伏波动的，但技术发展永远是不断向上的。没有人会用一个落后的技术替代先进的技术。
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