旋振篩是現(xiàn)代較重要的散裝物料篩分設(shè)備之一。滾筒作為旋振篩的主要的傳動部件,它的失效嚴(yán)重影響著輸送機的正常運行。滾筒失效的原因很多,其中一個重要原因是通過解析設(shè)計法計算的結(jié)構(gòu)參數(shù)不合理。因此,對析法設(shè)計方法設(shè)計的滾筒進(jìn)行有限元分析就顯得很有必要,對提高旋振篩滾筒的整體設(shè)計水平有重要意義,也為其他機械設(shè)備上類似滾筒結(jié)構(gòu)的部件設(shè)計提供了一種可行的思路。在文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,分析了旋振篩滾筒結(jié)構(gòu)和分類。通過對改向滾筒和驅(qū)動滾筒進(jìn)行受力分析給出兩種滾筒筒殼表面載荷函數(shù)表達(dá)式。針對現(xiàn)有的各種滾筒設(shè)計方法所存在的差異,分析了各種方法的優(yōu)缺點,得出了一套相對完備的滾筒零件解析設(shè)計方法。

以過盈配合聯(lián)接和脹套聯(lián)接的相關(guān)理論為基礎(chǔ),分析了旋振篩設(shè)備的脹套的力學(xué)模型,推導(dǎo)出了軸、輪轂和脹套配合面的應(yīng)力計算式。利用ANSYS軟件對改向滾筒和傳動滾筒實例進(jìn)行非線性有限元分析,得出在預(yù)緊力單獨作用以及預(yù)緊力和工作載荷共同作用的情況下滾筒的應(yīng)力和變形情況,并將有限元分析結(jié)果與理論計算結(jié)果進(jìn)行對比,證明了有限元分析結(jié)果的有效性。對旋振篩設(shè)備的有限元分析結(jié)果進(jìn)行研究,得出滾筒各個零件特別是脹套的應(yīng)力變化規(guī)律和應(yīng)力集中部位,發(fā)現(xiàn)在旋振篩設(shè)備的滾筒在外載荷和裝配力共同作用下,各個配合面的應(yīng)力情況主要取決因素,為旋振篩設(shè)備的滾筒結(jié)構(gòu)參數(shù)的修改提供了可靠的參考依據(jù)。

利用ANSYS自帶的開發(fā)工具APDL語言和UIDL語言開發(fā)了帶式旋振篩設(shè)備的滾筒的有限元分析模塊。用戶只需輸入滾筒參數(shù),模塊就可自行完成滾筒的建模、加載與求解工作,并具有分析結(jié)果査詢功能。為滾筒的合理設(shè)計提供了仿真平臺。

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