本文關(guān)鍵詞：皮帶機驅(qū)動滾筒包膠耐磨性研究

  更多相關(guān)文章： 皮帶機 驅(qū)動滾筒 包膠仿生設計 有限元分析 正交試驗設計

【摘要】：皮帶輸送機在國內(nèi)物料運輸業(yè)發(fā)展中占有重要地位，特別在港口、煤礦運輸行業(yè)，是最重要的輸送設備之一。它是利用摩擦驅(qū)動來實現(xiàn)連續(xù)運輸物料的一種機械，驅(qū)動滾筒是其重要部件和組成部分，長時間的運轉(zhuǎn)使得滾筒表面嚴重磨損，帶與滾筒間的摩擦系數(shù)會降低，導致打滑故障頻繁發(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)，通過在滾筒表面包覆一層包膠結(jié)構(gòu)來增大摩擦牽引力，并基于仿生摩擦學，，設計出新型包膠結(jié)構(gòu)，探究這些包膠結(jié)構(gòu)對滾筒表面耐磨性的影響。 本文分析了皮帶輸送機的撓性摩擦傳動原理，確定了驅(qū)動滾筒表面的受力特性。對皮帶機打滑的原因進行了分析，并提出了增大皮帶機傳動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)的途徑更實用經(jīng)濟。 以菱形網(wǎng)紋包膠滾筒作為研究原型，運用有限元分析方法，對其簡化的具有幾何、材料非線性的包膠滾筒的受力和變形狀態(tài)進行了研究，并與傳統(tǒng)鋼制光面滾筒作了比較，對比分析了各滾筒表面的磨損特性。運用仿生設計方法，以仿生非光滑理論為依據(jù)，仿生設計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)、尺寸這三個因素，在ANSYS中對各因素不同狀態(tài)下的仿生包膠接觸模型進行了受力對比分析，研究了不同因素對包膠耐磨性的影響作用。 運用正交試驗設計的方法來尋求一種較優(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。采用方差分析法分析了基于ANSYS分析得到的試驗指標數(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 驅(qū)動滾筒 包膠仿生設計 有限元分析 正交試驗設計
【學位授予單位】：武漢理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：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 皮帶輸送機概述及傳動原理15-24
• 2.1 皮帶機結(jié)構(gòu)組成及其分類15-16
• 2.2 皮帶機傳動原理及滾筒受力分析16-21
• 2.2.1 皮帶機撓性摩擦傳動原理16-19
• 2.2.2 皮帶機驅(qū)動滾筒受力概況19-21
• 2.3 皮帶機打滑原因及預防措施21-23
• 2.3.1 皮帶機輸送帶打滑的原因21-22
• 2.3.2 皮帶機輸送帶的防滑處理方法22-23
• 2.4 本章小結(jié)23-24
• 第3章 皮帶機驅(qū)動滾筒有限元分析24-45
• 3.1 有限元法及 ANSYS 軟件概述24-25
• 3.2 驅(qū)動滾筒結(jié)構(gòu)尺寸及其結(jié)構(gòu)簡化25-28
• 3.3 傳統(tǒng)鋼制光面驅(qū)動滾筒有限元分析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算結(jié)果分析33-37
• 3.4 超彈性包膠驅(qū)動滾筒有限元分析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 滾筒包膠的仿生設計及其有限元分析45-67
• 4.1 滾筒包膠結(jié)構(gòu)的仿生設計45-52
• 4.1.1 仿生摩擦學介紹45
• 4.1.2 仿生研究設計方法45-47
• 4.1.3 仿生耐磨技術(shù)在包膠滾筒上的應用47-48
• 4.1.4 滾筒包膠表面不同形貌的仿生設計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)化試驗設計67-83
• 5.1 正交試驗設計方法介紹67-68
• 5.2 正交試驗數(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)化試驗安排73-76
• 5.3.1 試驗因素水平表的確定74
• 5.3.2 正交試驗方案的安排74-76
• 5.4 仿生包膠的正交試驗數(shù)據(jù)計算及其結(jié)果分析76-82
• 5.4.1 試驗數(shù)據(jù)的確定及相關(guān)計算76-79
• 5.4.2 試驗結(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86-89
• 攻讀碩士期間成果89

【參考文獻】

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本文編號：929278