帶式輸送機是礦業(yè)工程領域必不可少的高效運輸設備。帶式輸送機運行與托輥的材質、形式、尺寸有著密切聯(lián)系,并且會受到其運行阻力、運動噪聲和皮帶振動等因素的影響。為能使帶式輸送機達到效率的最大化,減少材料多余的浪費以及能量不必要的做功損耗,亟需一種新材料高性能托輥的研制與開發(fā)。本論文所研究的托輥將采用聚氨酯與玻纖復合材料作為輥筒和軸承座的材料,采用輥體和軸承座一次模壓成型方式。首先通過《GB/T990—1991帶式輸送機托輥基本參數(shù)與尺寸》手冊及國家標準先對托輥結構尺寸做出初步設計及選型,利用ANSYS軟件對使用聚氨酯的輥筒和軸承座進行靜力學仿真,觀察最大應力及強度是否在材料本身性能允許范圍內,及其應變危險區(qū)域,并與現(xiàn)在普遍應用的金屬托輥進行質量、強度及形變等方面的對比;然后使用ANSYS對托輥整體進行動力學模態(tài)分析,得出托輥自振振型,分析對輸送帶振動的影響及改善方法;利用Recur Dyn建立帶式輸送機仿真模型,對整機啟動特性進行理論分析;最后以功率消耗最低為目標對托輥的間距進行優(yōu)化,通過以上研究對托輥結構、質量、及振動方面的優(yōu)化設計提供了理論依據(jù)。該論文有圖47幅,表13個,參考文獻51篇... 

【文章來源】：遼寧工程技術大學遼寧省

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

聚氨酯復合節(jié)能托輥軸的二維示意圖

遼寧工程技術大學碩士學位論文11-50—100干燥3號、4號鋰基脂2號、3號鋰基脂1號、2號鋰基脂1號二硫化鉬復合鋰基脂（2）托輥軸的設計主軸一般分為兩種階梯軸和拉光軸。階梯軸的應用最為廣泛，常用于轉軸，階梯軸比光軸的定位性要好，設計方案中采用了階梯軸的結構為了定位準確。根據(jù)托輥整體尺寸，設計其二維尺寸示意圖如下所示圖2.1聚氨酯復合節(jié)能托輥軸的二維示意圖Figure2.1Two-dimensionalschematicdiagramofpolyurethanecompositeenergy-savingidlershaft此階梯軸為左右兩端對稱，總長為410mm，第一階梯直徑為20mm，第二階梯直徑根據(jù)所選軸承設計為25mm。2.1.6托輥二維模型確定托輥二維模型大致如下：圖2.2聚氨酯復合節(jié)能托輥二維模型示意圖Figure2.2Two-dimensionalmodelofpolyurethanecompositeenergy-savingidler

遼寧工程技術大學碩士學位論文14圖2.3托輥圓周受力示意圖Figure2.3Schematicdiagramoftheforceonthecircumferenceoftheroller假設輥子收到均勻分布的載荷，輥筒和軸承座會在與軸承接觸的部分發(fā)生彎曲和變形，從而導致滾動軸承端部的橫截面彎曲和變形。由于二者接觸地方的間隙很小，滾動軸承的端部橫截面將會圍繞徑向和切向發(fā)生輕微偏斜，本文主要討論了聚氨酯復合材料輥筒及軸承座的性能，為了簡化模型，將兩個軸承座的受力模型簡化為簡支梁模型，其中一端作為固定鉸支座，另一軸承則設為滑動鉸支座[1]。圖2.4托輥力學模型Figure2.4Rollermechanicalmodel根據(jù)力分析，輥皮主要受到輸送帶及物料所給的橫向彎曲應力。而根據(jù)材料力學的分析，這種情況為純彎曲應力，在允許誤差范圍內，當橫向力彎曲時，可以利用純彎曲假設計算法向應力[19]。純彎曲條件下的兩個基本假設：（1）平面假設：梁截面變形前后不改變。（2）縱向纖維之間沒有應力的假設。使用該簡化模型進行受力分析，首先計算兩個軸承的軸承反作用力，由于整體收到均布載荷，且是在簡支梁模型下，因為兩端軸承座對稱分布，則軸承座提供的支反力大小一致，方向相同，即：2RARBqlF=F=(2.7)

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[2]帶式輸送機托輥的結構改進及優(yōu)化設計[D]. 陳強.江西理工大學 2013
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[6]帶式輸送機輸送帶的動態(tài)仿真及驅動滾筒的有限元分析[D]. 毛華晉.太原理工大學 2011
[7]大型帶式輸送機動力學建模與軟件開發(fā)[D]. 陳秋虹.遼寧工程技術大學 2011
[8]帶式輸送機動力學分析模型若干問題的研究[D]. 王元元.東北大學 2006



本文編號：3609244