帶式輸送機大扭矩傳動滾筒的優(yōu)化設(shè)計及結(jié)構(gòu)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(guān)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(jié)構(gòu)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(zhuǎn)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(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計，并提取了優(yōu)化結(jié)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(jié)構(gòu)改進。
　　首先，

2、對帶式輸送機大扭矩傳動滾筒進行了綜合設(shè)計。包括了滾筒的全部構(gòu)件——筒體、滾筒軸、輪轂與輪輻進行了結(jié)構(gòu)設(shè)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(shè)計出的滾筒進行力學分析，通過建模、劃分網(wǎng)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(jié)構(gòu)設(shè)計是否安全可靠。
　　再次，對傳動滾筒進行了優(yōu)化設(shè)計。借助ANSYS軟件中的優(yōu)化模塊，選擇三個

3、優(yōu)化設(shè)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(jié)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(jié)構(gòu)的加強環(huán)對筒體變形量的影響程度，又結(jié)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(jié)構(gòu)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