【摘要】： 帶式輸送機(jī)是最重要的散料輸送設(shè)備之一,滾筒是其主要承載部件,承受載荷復(fù)雜。本文首先利用有限元分析軟件ANSYS對(duì)滾筒進(jìn)行靜力學(xué)分析。在靜力學(xué)分析時(shí)考慮了脹套裝配預(yù)緊力的作用,利用ANSYS自身提供的接觸非線(xiàn)性來(lái)模擬過(guò)脹套與滾筒軸和輻板間的配合關(guān)系,力求滾筒有限元模型能夠真實(shí)、準(zhǔn)確的模擬計(jì)算滾筒的真實(shí)受力狀況,保證計(jì)算結(jié)果的可靠性。然后在對(duì)滾筒分滾筒靜力學(xué)計(jì)算的基礎(chǔ)上,基于A(yíng)NSYS操作環(huán)境開(kāi)發(fā)出帶式輸送機(jī)滾筒通用計(jì)算模塊。利用該模塊,設(shè)計(jì)人員只需在程序用戶(hù)界面上輸入滾筒計(jì)算所必需的參數(shù),就可以進(jìn)行滾筒的有限元計(jì)算。通過(guò)二次開(kāi)發(fā)的滾筒參數(shù)化程序,簡(jiǎn)化了用戶(hù)的操作,同時(shí)避免了在參數(shù)改變時(shí),重復(fù)的建模過(guò)程,即使對(duì)于那些不熟悉ANSYS的技術(shù)人員也可以進(jìn)行滾筒的剛度和強(qiáng)度分析,大大提高了工作效率,具有一定的實(shí)用價(jià)值。最后將拓?fù)鋬?yōu)化引入滾筒設(shè)計(jì),基于有限元連續(xù)體的拓?fù)鋬?yōu)化的均勻化方法,以結(jié)構(gòu)最小應(yīng)變能為目標(biāo),對(duì)帶式輸送機(jī)改向滾筒的輻板進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)。然后基于拓?fù)浣Y(jié)果對(duì)輻板進(jìn)行尺寸優(yōu)化使材料的分布更為合理,輻板在滿(mǎn)足應(yīng)力和剛度的條件下,質(zhì)量大幅降低。為滾筒零部件初期設(shè)計(jì)提供非常重要的指導(dǎo)性作用。
【圖文】：

圖 1-1 南非砂礦的帶式輸送機(jī)帶式輸送機(jī)的重要承載部件。滾筒失效會(huì)給人身安后果，使企業(yè)遭受巨大的經(jīng)濟(jì)損失。滾筒失效形式筒外殼磨損（圖 1-2 所示）和錯(cuò)位，滾筒體和滾筒。驅(qū)動(dòng)滾筒工作時(shí)同時(shí)承受法向載荷和切向載荷，圓周方向和軸向是變化的，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，很難用解析向滾筒的受力雖然可進(jìn)行一些適當(dāng)?shù)暮?jiǎn)化，但由于雜，也很難用解析法完全計(jì)算出應(yīng)力、變形規(guī)律。理，不便于確定合理的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。在缺乏合適的滾的提高安全系數(shù)，使?jié)L筒重量增加，可靠性卻沒(méi)有的生產(chǎn)與制造需要更科學(xué)的設(shè)計(jì)方法，來(lái)彌補(bǔ)傳統(tǒng)

圖 1-2 滾筒筒皮磨損失效圖筒靜力學(xué)分析包括強(qiáng)度分析和剛度分析，滾筒零部件的強(qiáng)度就是其破壞的能力，而剛度即為其抵抗發(fā)生塑性變形的能力。靜力學(xué)分析計(jì)人員提供重要參考資料。靜力學(xué)分析通常可以由有限元軟件實(shí)現(xiàn)限元軟件是專(zhuān)業(yè)性很強(qiáng)的軟件，需要專(zhuān)業(yè)的結(jié)構(gòu)分析人員使用，而的前后處理，尤其是前處理過(guò)程，需要大量的工作。帶式輸送機(jī)滾化結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，使得結(jié)構(gòu)分析人員在按常規(guī)方法分析時(shí)，要進(jìn)行大量操作，無(wú)謂地延長(zhǎng)了設(shè)計(jì)周期。因此需要設(shè)計(jì)一種針對(duì)滾筒靜力學(xué)限元軟件，設(shè)計(jì)人員只需輸入設(shè)計(jì)參數(shù)就能得到靜力學(xué)分析結(jié)果。有一定的使用價(jià)值。統(tǒng)設(shè)計(jì)[6]是設(shè)計(jì)工程師根據(jù)自己的理論知識(shí)和豐富的工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)用戶(hù)的需求進(jìn)行概念設(shè)計(jì)，定出結(jié)構(gòu)的類(lèi)型和形式，選擇材料，按和標(biāo)準(zhǔn)給出受力情況，提出初始設(shè)計(jì)方案，然后進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，再
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類(lèi)號(hào)】：TH222

【引證文獻(xiàn)】

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1 唐偉;楊劍;薛河;;傳動(dòng)滾筒焊接技術(shù)的研究[J];煤炭工程;2011年11期

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本文編號(hào)：2587520