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帶式輸送機(jī)作為一種摩擦驅(qū)動(dòng)的輸送機(jī)械，其輸送機(jī)兼作牽引機(jī)構(gòu)和承載機(jī)構(gòu)，它具有輸送距離長(zhǎng)、連續(xù)輸送、運(yùn)量大、布置靈活等優(yōu)點(diǎn)，而且運(yùn)行可靠，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和集中控制。工礦企業(yè)中常見的通用帶式輸送機(jī)由輸送機(jī)、托輥、滾筒及驅(qū)動(dòng)、制動(dòng)、張緊、改向、裝載、卸載、清掃等裝置組成。滾筒是帶式輸送機(jī)上的重要部件，從功能上可將其劃分為傳動(dòng)滾筒、改向滾筒和張緊滾筒，有時(shí)改向滾筒兼作張緊滾筒。傳動(dòng)滾筒作為帶式輸送機(jī)傳遞動(dòng)力的主要部件，其驅(qū)動(dòng)方式又可分為單滾筒、雙滾筒和多滾筒。傳動(dòng)滾筒從結(jié)構(gòu)形式上可劃分為裝配輻板式、輻條式、整體輻板式3種，輻板也有單輻板和雙輻板之分。在工礦企業(yè)中，以鋼板焊接裝配輻板式鑄膠滾筒應(yīng)用最為廣泛，下面介紹關(guān)于傳動(dòng)滾筒的有限元分析。
傳動(dòng)滾筒的設(shè)計(jì)一直是一個(gè)難點(diǎn)，原因在于許多新型滾筒目前尚未形成通用的設(shè)計(jì)系列，尤其是筒體和輻板的受力及變形情況至今仍沒有權(quán)威的解釋。對(duì)于前者，主要是由于膠帶與滾筒體之間的壓力分布難以確定，一般認(rèn)為，只要滾筒體厚度大于或等于輻板厚度即可。所以，世界各國(guó)的先進(jìn)生產(chǎn)廠家多采用實(shí)驗(yàn)公式的方式，對(duì)可以傳遞更大扭矩的滾筒進(jìn)行設(shè)計(jì)。某礦大型傳動(dòng)滾筒筒體直徑2000 mm門飛筒殼長(zhǎng)度2000 mm門飛筒殼厚度50 mm，筒殼外徑軸承間距2400 mm門飛輻板間距1700 mm輪毅外徑700 m門飛輻板厚度45°旋轉(zhuǎn)角速度3.15 rad、包角21°，膠帶緊邊張力1325.7kN，松邊張力763.3 kN，松邊張力方向線與重力方向線之間的夾角12°。
傳動(dòng)滾筒所承受的載荷主要來自：(1)滾筒在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中角速度產(chǎn)生的慣性力；(2)滾筒自身受到的重力；(3)滾筒殼體受到的來自輸送機(jī)的壓力，在此視為均布的載荷。
應(yīng)用SolidWorks中插件對(duì)滾筒體進(jìn)行有限元分析，在建模過程中將焊縫聯(lián)接的筒殼與輻板視為一個(gè)連續(xù)的整體，將軸視為等直徑軸，同時(shí)略去對(duì)構(gòu)件倒角的考慮。首先，在2個(gè)與軸相接觸的輪毅圓孔面上，加以不可移動(dòng)約束；其次，在圓弧角為21°。的圓柱曲面上施加通過計(jì)算出數(shù)值大小的壓力載荷。
然后進(jìn)行滾筒實(shí)體模型網(wǎng)格的劃分。提供了2種網(wǎng)格劃分方式:四面體實(shí)體單元和三角形殼體單元，此處采用四面體單元作為劃分單元。
(1)從傳動(dòng)滾筒的等效應(yīng)力云圖及位移云圖可以看出：
①傳動(dòng)滾筒的應(yīng)力主要集中在軸承與接盤之間的軸段、脹套外端面，輻板過度處和滾筒內(nèi)壁。
②輻板徑向的等效應(yīng)力變化規(guī)律是沿徑向開始較快地減小，到輻板中部開始上升。
③等效應(yīng)力沿圓周的變化規(guī)律是內(nèi)側(cè)區(qū)別于外側(cè)，外側(cè)應(yīng)力最大值約101.11 MPa
①位移變形云圖放大比例是211.393，最大變形處位于滾筒殼體中部，大小為0.982 mm。
(2)從傳動(dòng)滾筒的設(shè)計(jì)檢查云圖(按照最大正應(yīng)力準(zhǔn)則對(duì)滾筒體進(jìn)行安全設(shè)計(jì)檢查，可以得到其最小安全系數(shù)約等于2.45其中安全系數(shù)是指材料的失效應(yīng)力與設(shè)計(jì)應(yīng)力的比值)。對(duì)于大扭矩傳動(dòng)滾筒而言，一般要求安全系數(shù)為3-4可見此處安全系數(shù)不能很好地滿足要求，需要進(jìn)一步的結(jié)構(gòu)改進(jìn)及尺寸優(yōu)化，以達(dá)到更可靠的安全要求。
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