带式输送机滚筒动力分析

中文摘要

带式输送机作为现在重要的物流装备之一，在社会各个方面发挥着重要的作用。

其中传动滚筒是带式输送机的主要部件，起驱动输送带运行和改变输送带运动方向

的作用。传动滚筒的结构和性能直接影响到带式输送机运行。本文介绍了有限元法

的基本理论和ANSYS软件分析的全过程；并在传动滚筒设计基本理论的基础上，对传动滚筒载荷工况进行全面的分析研究，确定了传动滚筒各主要零件的受力状况；同

时通过分析ANSYS分析结果，得到了传动滚筒筒皮、辐板、轴的主要零部件的受力云图，和受力变形图，解决了带式输送机传动滚筒设计过程中的一些实际问题，具

有良好的工程意义和潜在的经济效益。

论文同时对传动滚筒参数化绘图方法进行了详细的研究，以AutoCAD2006内嵌的VBA(Visual Basic for Application)为平台，采用面向对象技术编程方法，开发

了一套传动滚筒参数化绘图程序，能够完成相应图纸的绘制工作。对于缩短传动滚

筒设计周期,降低设计成本,提高设计效率具有一定的现实意义。

关键词:带式输送机；传动滚筒；有限元；参数化绘图

ABSTRACT

Belt conveyor is the main equipment of bulk material transportation,

Belt-conveyor driving drum is the main part of Belt-conveyor system.Play

the effect of driving belt running and change the belt running direction.The

structure and properties of diving drum can affect Belt-conveyor running

directly.

This thesis analys a certain type conveyor's driving drum based on the

software of ANSYS.The thesis introduces the finite element method's basic

theory and the full process of its analysis,on the basis of the driving drum

design theory,optimize the structure of the driving drum using the ANSYS

computation results.The dissertation select the finite element method’s

application as the theme,solve some problems in driving-roller’s design,this

research works have full engineering values and potential economic benefit.

As a part of the treatise,we research and development of the CAD

parameterized drawing system of the belt conveyor’s drum also.Visual Basic

for Application language will use its interface data in this system.and how to

implement the secondary development using Visual Basic,this CAD system

can drawing of corresponding part automatically and could shorten the design

cycle driving drum design cost and the efficiency of working could be

improve also.

Key words:Belt conveyor；Driving drum；Finite element；Parameter drawing

III

目录

第一章绪论 (4)

1.1概述 (4)

1.2本课题研究内容 (2)

1.3本课题的研究目的和意义 (3)

1.4本章小结 (3)

第二章传动滚筒的受力分析 (3)

2.1结构与种类 (3)

2.2带式输送机工作原理 (5)

2.3带式输送机运行阻力 (7)

2.4传动理论 (7)

2.5传动滚筒的受力分析 (8)

2.6滚筒失效原因分析与许用应力确定 (8)

2.6.1失效形式 (8)

2.6.2失效产生的原因 (8)

2.6.3滚筒许用应力的确定 (9)

2.7传动滚筒整体设计 (9)

2.7.1直径的确定 (9)

2.7.2筒壳的厚度 (9)

2.7.3传动滚筒轴直径的计算 (10)

2.7.4辐板厚度的确定 (11)

2.7.5轮毂尺寸的确定 (11)

2.7.6滚筒接盘间距与滚筒体弯矩的关系 (12)

2.7.7胀套联结环形胀套配套的滚筒结构 (13)

2.8本章小结 (14)

第三章传动滚筒的有限元分析 (15)

3.1概述 (15)

IV

3.1.1有限元法发展与现状 (15)

3.1.2有限元分析问题的思路和分析过程 (15)

3.1.3 ANSYS软件简介 (16)

3.2传动滚筒有限元模型的建立 (16)

3.2.1分析过程坐标系选择 (17)

3.2.2实体与有限元模型的建立 (18)

3.2.3定义单元属性 (18)

3.2.4网格划分 (21)

3.3加荷载 (21)

3.3.1约束模拟 (22)

3.3.2载荷的划分 (23)

3.3.3摩擦力划分 (23)

3.4求解和后处理 (24)

3.4.1筒体结果 (25)

3.4.2轴结果 (28)