本文關(guān)鍵詞：皮帶機(jī)驅(qū)動(dòng)滾筒包膠耐磨性研究

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【摘要】：皮帶輸送機(jī)在國(guó)內(nèi)物料運(yùn)輸業(yè)發(fā)展中占有重要地位，特別在港口、煤礦運(yùn)輸行業(yè)，是最重要的輸送設(shè)備之一。它是利用摩擦驅(qū)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)輸物料的一種機(jī)械，驅(qū)動(dòng)滾筒是其重要部件和組成部分，長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)轉(zhuǎn)使得滾筒表面嚴(yán)重磨損，帶與滾筒間的摩擦系數(shù)會(huì)降低，導(dǎo)致打滑故障頻繁發(fā)生，因此探究如何增大滾筒表面的摩擦牽引力具有重大意義。 為了提高皮帶機(jī)的輸送能力，本文從增大滾筒表面摩擦系數(shù)的角度出發(fā)，通過(guò)在滾筒表面包覆一層包膠結(jié)構(gòu)來(lái)增大摩擦牽引力，并基于仿生摩擦學(xué)，，設(shè)計(jì)出新型包膠結(jié)構(gòu)，探究這些包膠結(jié)構(gòu)對(duì)滾筒表面耐磨性的影響。 本文分析了皮帶輸送機(jī)的撓性摩擦傳動(dòng)原理，確定了驅(qū)動(dòng)滾筒表面的受力特性。對(duì)皮帶機(jī)打滑的原因進(jìn)行了分析，并提出了增大皮帶機(jī)傳動(dòng)裝置牽引力的三種方法：提高帶的初始張力、增大滾筒包角、增大摩擦系數(shù)，其中增大摩擦系數(shù)的途徑更實(shí)用經(jīng)濟(jì)。 以菱形網(wǎng)紋包膠滾筒作為研究原型，運(yùn)用有限元分析方法，對(duì)其簡(jiǎn)化的具有幾何、材料非線性的包膠滾筒的受力和變形狀態(tài)進(jìn)行了研究，并與傳統(tǒng)鋼制光面滾筒作了比較，對(duì)比分析了各滾筒表面的磨損特性。運(yùn)用仿生設(shè)計(jì)方法，以仿生非光滑理論為依據(jù)，仿生設(shè)計(jì)出了不同表面形貌的包膠結(jié)構(gòu)模型。分析了影響滾筒包膠耐磨性能的主要因素，選取出包膠材料、結(jié)構(gòu)、尺寸這三個(gè)因素，在ANSYS中對(duì)各因素不同狀態(tài)下的仿生包膠接觸模型進(jìn)行了受力對(duì)比分析，研究了不同因素對(duì)包膠耐磨性的影響作用。 運(yùn)用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法來(lái)尋求一種較優(yōu)耐磨性包膠整體結(jié)構(gòu)方案。以仿生包膠模型為研究對(duì)象，安排了影響包膠因素（材料、結(jié)構(gòu)和尺寸）下不同參數(shù)組合的包膠摩擦性能正交優(yōu)化試驗(yàn)。采用方差分析法分析了基于ANSYS分析得到的試驗(yàn)指標(biāo)數(shù)據(jù)結(jié)果，最后得出了影響包膠耐磨性因素的主次關(guān)系，并確定了包膠耐磨性的較優(yōu)參數(shù)組合方案。
【關(guān)鍵詞】：皮帶機(jī) 驅(qū)動(dòng)滾筒 包膠仿生設(shè)計(jì) 有限元分析 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TH222
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 目錄7-9
• 第1章 緒論9-15
• 1.1 課題研究的背景9-10
• 1.2 課題研究的目的和意義10-11
• 1.2.1 研究目的10-11
• 1.2.2 研究意義11
• 1.3 國(guó)內(nèi)外研究概況11-13
• 1.4 本文主要研究的內(nèi)容13-15
• 第2章 皮帶輸送機(jī)概述及傳動(dòng)原理15-24
• 2.1 皮帶機(jī)結(jié)構(gòu)組成及其分類15-16
• 2.2 皮帶機(jī)傳動(dòng)原理及滾筒受力分析16-21
• 2.2.1 皮帶機(jī)撓性摩擦傳動(dòng)原理16-19
• 2.2.2 皮帶機(jī)驅(qū)動(dòng)滾筒受力概況19-21
• 2.3 皮帶機(jī)打滑原因及預(yù)防措施21-23
• 2.3.1 皮帶機(jī)輸送帶打滑的原因21-22
• 2.3.2 皮帶機(jī)輸送帶的防滑處理方法22-23
• 2.4 本章小結(jié)23-24
• 第3章 皮帶機(jī)驅(qū)動(dòng)滾筒有限元分析24-45
• 3.1 有限元法及 ANSYS 軟件概述24-25
• 3.2 驅(qū)動(dòng)滾筒結(jié)構(gòu)尺寸及其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化25-28
• 3.3 傳統(tǒng)鋼制光面驅(qū)動(dòng)滾筒有限元分析28-37
• 3.3.1 鋼制光面滾筒的主要參數(shù)28-29
• 3.3.2 鋼制光面滾筒有限元模型建立及其荷載施加29-33
• 3.3.3 鋼制光面滾筒有限元計(jì)算結(jié)果分析33-37
• 3.4 超彈性包膠驅(qū)動(dòng)滾筒有限元分析37-43
• 3.4.1 包膠滾筒的有限元模型建立及其荷載施加37-39
• 3.4.2 包膠滾筒有限元計(jì)算結(jié)果分析39-43
• 3.5 包膠滾筒與鋼制光面滾筒的性能比較43-44
• 3.6 本章小結(jié)44-45
• 第4章 滾筒包膠的仿生設(shè)計(jì)及其有限元分析45-67
• 4.1 滾筒包膠結(jié)構(gòu)的仿生設(shè)計(jì)45-52
• 4.1.1 仿生摩擦學(xué)介紹45
• 4.1.2 仿生研究設(shè)計(jì)方法45-47
• 4.1.3 仿生耐磨技術(shù)在包膠滾筒上的應(yīng)用47-48
• 4.1.4 滾筒包膠表面不同形貌的仿生設(shè)計(jì)48-52
• 4.2 滾筒包膠耐磨性的影響因素52-54
• 4.2.1 影響滾筒包膠耐磨性因素概括52-53
• 4.2.2 滾筒包膠所選材料性能比較53-54
• 4.3 仿生包膠接觸模型有限元分析54-66
• 4.3.1 不同材料包膠接觸模型有限元分析55-59
• 4.3.2 不同結(jié)構(gòu)包膠接觸模型有限元分析59-63
• 4.3.3 不同尺寸包膠接觸模型有限元分析63-66
• 4.4 本章小結(jié)66-67
• 第5章 基于 ANSYS 分析的仿生包膠正交優(yōu)化試驗(yàn)設(shè)計(jì)67-83
• 5.1 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法介紹67-68
• 5.2 正交試驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果的分析方法68-73
• 5.2.1 極差分析法68-69
• 5.2.2 方差分析法69-73
• 5.3 仿生非光滑包膠的正交優(yōu)化試驗(yàn)安排73-76
• 5.3.1 試驗(yàn)因素水平表的確定74
• 5.3.2 正交試驗(yàn)方案的安排74-76
• 5.4 仿生包膠的正交試驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算及其結(jié)果分析76-82
• 5.4.1 試驗(yàn)數(shù)據(jù)的確定及相關(guān)計(jì)算76-79
• 5.4.2 試驗(yàn)結(jié)果的方差分析與較優(yōu)組合方案的確定79-82
• 5.5 本章小結(jié)82-83
• 第6章 總結(jié)與展望83-85
• 6.1 全文總結(jié)83-84
• 6.2 展望84-85
• 致謝85-86
• 參考文獻(xiàn)86-89
• 攻讀碩士期間成果89

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：929278