帶式輸送機大扭矩傳動滾筒的優(yōu)化設計及結構改進.pdf

1、隨著現(xiàn)代工業(yè)水平的發(fā)展，采礦業(yè)機械化程度越來越高，帶式輸送機得到了普遍應用。其中，傳動滾筒是帶式輸送機的關鍵部件，它是將軸的扭矩傳遞到輸送帶上的傳動動力的一個復雜的組合體，其結構要求具有很高的可靠性。在實際工作過程中，傳動滾筒主要破壞形式是筒體在旋轉時承受交替拉伸壓縮變形致使焊縫破裂。因此，本文利用ANSYS軟件對大扭矩傳動滾筒進行了結構優(yōu)化設計，并提取了優(yōu)化結果中的對筒體變形量影響較大的加強環(huán)的體積參數(shù)進行結構改進。
　　首先，

2、對帶式輸送機大扭矩傳動滾筒進行了綜合設計。包括了滾筒的全部構件——筒體、滾筒軸、輪轂與輪輻進行了結構設計，并對對稱組件的間距進行了計算。
　　其次，利用ANSYS軟件對已設計出的滾筒進行力學分析，通過建模、劃分網格，定義邊界條件，施加載荷、求解等過程查看滾筒的變形和應力情況。找出最大應力節(jié)點和滾筒變形量最大的部位，并驗證滾筒的結構設計是否安全可靠。
　　再次，對傳動滾筒進行了優(yōu)化設計。借助ANSYS軟件中的優(yōu)化模塊，選擇三個

3、優(yōu)化設計變量，即筒體的厚度、加強環(huán)的長度和寬度，以滾筒的應力為狀態(tài)變量，總重量為目標函數(shù)進行優(yōu)化。優(yōu)化后的滾筒既能滿足使用要求，又要節(jié)省了材料，降低成本。
　　最后，選出優(yōu)化結果中的加強環(huán)的體積參數(shù)，再次利用ANSYS軟件分析了不同形狀結構的加強環(huán)對筒體變形量的影響程度，又結合了MATLAB的函數(shù)擬合模塊求解了最優(yōu)形狀加強環(huán)的結構參數(shù)，使得滾筒在輕重量的條件下滿足使用要求并且筒體變形量最小。
　　綜上所述，本文對大扭矩傳動滾