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1、大型滚筒筒体设计及有限元分析本文将向大家介绍一实际应用的大型滚筒筒体的设计及相关有限元分析。滚筒主要设计参数如下：面宽2500mm，直径1800mm，胶带围包角180，所受合张力183.2t。本案例将展示在项目进行过程中的初步方案及优化后的设计。滚筒模型见下图，筒体设计时添加了加强筋。初始设计结果如下图示结果表明无论是最大应力（25MPa）还是最大变形（0.14mm）均远低于设计安全限，即说明初始设计没有充分利用材料性能，可做进一步优化。这个时候的筒皮厚度是38mm，自重7080kg。经过对筒皮厚度，筋板位置，两侧轮毂尺寸的调整，优化结果如下从结果图可以看出，当筒皮厚度等尺寸参数减小，滚筒的性
2、能可以保持在安全限一下。虽然因筒皮厚度减小引起的最大应力增大了很多（71MPa），但只是在加强筋上。筒皮、幅板及轮毂的应力均在30MPa以下，滚筒最大变形量0.35mm(D/3000)。此时筒体厚度为26mm，自重5445kg，相当于初始方案77%。此案例成功的关键在于降低筒皮厚度带来的好处，卷板机可以采用更小型号，筒体两侧的埋弧焊可以节省用时2小时（大型滚筒焊接通常需要6小时），焊接缺陷出现的概率也降低了。注：作者长期从事大型输送机机械的总体方案设计及理论计算，擅长3D建模，工程出图及有限元分析，欢迎来电洽谈合作，结交朋友，共铸辉煌！联系人：廖生（手机15618389658，邮箱, ）一种典
3、型承载托辊架的设计及有限元分析该托辊架主要设计参数如下：输送机带宽1800mm，设计运量为11200t/h，带速3.8m/s，辊子直径203mm，轴径50mm，托辊组间距1000mm，输送物料为铁矿石，侧辊前倾1.5，托辊架横梁变形不大于L/500。模型如下图示：图1 图2本案例中为减少材料的使用达到降低成本的目的，托辊架的边支柱选用压型件（批量生产时使用），横梁选用管件。为方便制造，中支柱采用不对称结构以确保边支柱只用一具压型模具。因各零件通过焊接连接，装配体间的零部件接触取“接合”（关于请定义参看solidworks帮助文件）类型，经网格划分后如下图示，：图3 有限元网格 图4 局部网格经多次计算及校对其计算结果如下：图5 mises云图（显示横梁中部及边支柱根部有较大应力，最大应力118.5MPa，在材料安全范围内）图5 合位移图 （显示最大位移发生在中支柱上，各构件变形均在许用范围内）另外，给出相同受载情况下去掉斜拉筋时的变形供大家参考图6 合位移图 （从图中可以看出，去掉斜拉筋后零件的变形量增大了一倍还多，建议加如斜拉筋）综合以上分析结果，本文所设计的托辊架结构满足使用要求，并已投入实际应用。此外，该结构自身总重54.5kg，相当于传统托辊架自重的70%左右。本文设计时集中优化了边支柱，采用更薄的型材，更窄的翼缘，起到延长压型模具寿命，降低能耗的功效。
