（机械制造及其自动化专业论文）带式输送机传动滚筒参数化设计分析研究.pdf

t h ep a r a m e t r i cd e s i g na n da n a l y s i sr e s e a r c ho f c o n v e y o rb e l td r i v i n gd r u m c a n d i d a t e ：w a n gz h u f e n s u p e r v i s o r ：p r o f g u oy o n g c u n m e c h a n i c a le n g i n e e r i n gs c h o o l a n h u i u n i v e r s i t yo fs c i e n c ea n dt e c h n o l o g y n o 16 8 ，s h u n g e n gr o a d ，h u a i n a n ，2 3 2 0 0 1 ，p r c h i n a 安徽理工大学硕士学位论文 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工 作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地 方以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包 含为获得塞徼理王太堂或其他教育机构的学位或证书而使用 过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文 中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名：；王塞置墓日期：三业年j 月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解塞邀矍三太堂有保留、使用学位论文 的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位 属于塞鲎壅王太堂。学校有权保留并向国家有关部门或机构送 交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权安 徽理工大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据 库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编 学位论文。( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名：；王j ；【沌葛签字日期：劫f 7 年石月寥日 导师懿勤；尔签字魄妒l 酗月踟 摘要 摘要 传动滚筒作为带式输送机最重要的传动部件，其设计研究历来受到人们的重 视。本文在带式输送机传动理论的基础上，分析传动滚筒的受力情况，结合国内 外滚筒设计相关资料，总结出一套相对完整的滚筒结构设计公式。利用通用分析 软件为支撑平台，二次开发出一套集设计、建模、分析为一体的带式输送机传动 滚筒参数化设计分析程序系统，该系统能实现的主要功能如下： ( 1 ) 带式输送机传动滚筒结构计算。通过对滚筒实际工作参数的输入，快速 设计滚筒尺寸。同时还可以利用程序建立的a c c e s s 表格数据库功能，查询滚筒尺 寸，进行滚筒的结构设计。 ( 2 ) 传动滚筒的参数化有限元分析。模拟滚筒受力，查看其变形和应力情况。 ( 3 ) 传动滚筒结构的优化设计。根据滚筒实际设计过程中，选择的安全欲度 过大，造成滚筒结构尺寸偏大，其结构具有一定的优化余地。对滚筒进行优化设 计，可以在满足使用要求的前提下降低滚筒的体积与质量。 ( 4 ) 传动滚筒结构的可靠性分析。利用通用分析软件提供的可靠性分析功能， 对优化后的滚筒进行可靠性分析，一方面验证优化后滚筒结构的可靠性，查看滚 筒结构参数对其应力的灵敏度，另一方面还可以验证优化的可行性。 对传动滚筒的结构进行设计计算，并将其转化为通用分析软件的参数，进行 滚筒参数化设计分析。结合v b 的良好界面操作性，进行通用分析软件的二次开发， 建立传动滚筒参数化设计分析系统。应用该系统，设计人员可以轻松地完成滚筒 设计分析工作，对提高滚筒设计效率和结构改进方面，有重要意义。 图【4 表 4 】参 6 4 】 关键词：传动滚筒；参数化；有限元分析；优化设计 分类号：t h 2 2 2 安徽理工大学硕士学位论文 i i a b s t r a c t t h er e s e a r c ho nd r i v i n gd r u m ，t h em o s ti m p o r t a n tt r a n s m i s s i o nc o m p o n e n to ft h e b e l tc o n v e y o r , h a sa l w a y sr e c e i v e dg r e a ta t t e n t i o n b a s e do nt h er e s e a r c ho fb e l t c o n v e y o rt r a n s m i s s i o nt h e o r y , t h ea r t i c l ea n a l y z e dt h ea c t u a ls t r e s ss i t u a t i o no ft h e d r u m ，a n dc o m b i n e dw i t ht h ea c t u a ld e s i g ne x p e r i e n c et os u m m a r i z et h er e l a t e d f o r m u l af o rt h es t r u c t u r a ld e s i g no fd r i v ed r u m b yu s i n gt h ea n s y sa st h ep l a t f o r m ， i tc a ns e c o n d a r i l yd e v e l o pap r o g r a ms y s t e m t h ep r o g r a ms y s t e mt h a ts e tt h ed e s i g n , m o d e l i n ga n da n a l y s i sa so n ee n t i r e l yc a l l e dt h ed r i v i n gd r u mp a r a m e t r i cd e s i g na n d a n a l y s i so fc o n v e y o rb e l t t h es y s t e mc a na c h i e v et h em a j o rf u n c t i o n sa sf o l l o w s ： ( 1 ) c o n v e y o rb e l td r i v i n gd r u ms t r u c t u r ep a r a m e t d cc a l c u l a t i n ga n dd e s i g n t h r o u g hb r i n g i n gi nt h ed r u ma c t u a lo p e r a t i n gp a r a m e t e r so rt a k i n ga d v a n t a g eo ft h e a c c e s st a b l ed a t a b a s et h a tt h ep r o g r a me s t a b l i s h e dt oc h e c kt h ed r u ms i z et od e s i g nt h e d r u mq u i c k l y ( 2 ) d r i v i n gd r u mp a r a m e t r i cf i n i t ee l e m e n ta n a l y s i s i tc a r ld ot h ef i u i t ee l e m e n t a n a l y s i so nt h ed r u m t os e et h ea c t u a lw o r kf o r c e ( 3 ) o p t i m a ld e s i g nt h es t r u c t u r eo ft h ed r i v i n gd r u m ；t h es e c u r i t yt h a ti tl e f ti n t h ed r u ma c t u a ld e s i g np r o c e s si so f t e nt o ol a r g er e s u l t i n gi nt h el a r g es t r u c t u r es i z eo f t h ed r u m i tc a nr e d u c et h ev o l u m ea n dq u a l i t yo ft h ed r u mf o ro p t i m i z i n gt h ed r u m s t r u c t u r e ( 4 ) r e l i a b i l i t ya n a l y s i st h es t r u c t u r eo ft h ed r i v i n gd r u m t h ep a r a m e t e r s w h i c hw e r ee n t e r e di nt h ef i n i t ee l e m e n ta n a l y s i sw e r eu n c e r t a i n t y , r a n d o m n e s so r f u z 出e s st os o m ee x t e n t t h e r e f o r e ，i tn o to n l yv e r i f yt h er e l i a b i l i t yo ft h eo p t i m i z e d d r u ms t r u c t u r eb u ta l s ov e r i f yt h ef e a s i b i l i t yo fo p t i m i z a t i o nf o rd o i n gt h er e l i a b i l i t y a n a l y s i so nt h ed r u m b yt h e o r e t i c a l l yd e s i g n i n gt h es t r u c t u r eo ft h ed r i v i n gd r u m ，a n dt r a n s l a t ei ti n t o t h ea n s y ss t r u c t u r a ld e s i g np a r a m e t e r st op a r a m e t e r i z e dd e s i g na n da n a l y z et h ed r u m t h ea u t h o rc o n d u c t e dt h es e c o n d a r yd e v e l o p m e n to fa n s y sb yc o m b i n i n gt h e a d v a n t a g e so ft h ev be x c e l l e n to p e r a t i o ni n t e r f a c e t h eu s e rc a l ld e s i g n , a n a l y z ea n d i m p r o v et h ed r u mq u i c k l yb yu s i n gt h i ss y s t e m e s t a b l i s ht h ed r i v i n gd r u mp a r a m e t r i c a n a l y s i ss y s t e ma n dp u tt h ep a r a m e t e r i z a t i o na p p l i c a t i o nt ot h ew h o l ed r u md e s i g n p r o c e s s i tc a ne a s i l ym o d i f ya n da n a l y z e i ti su s e f u lf o rs a v i n gd e s i g nt i m ei m p r o v i n g i i i 安徽理工大学硕士学位论文 e f f i c i e n c y , a n di sa l s oi m p o r t a n tf o ri m p r o v et h ed r u ms 仃u c t u r e f i g u r e 4 0 】t a b l e 【4 】r e f e r e n c e 【6 4 】 k e y w o r d s ：d r i v i n gd r u m ，p a r a m e t r i c ，f i n i t ee l e m e n ta n a l y s i s ，o p t i m i z a t i o nd e s i g n c h i n e s eb o o k sc a t a l o g ：t h 2 2 2 i v 目录 目录 摘要一i a b s t r a c t i i i 弓i言1 1 绪论3 1 1 课题的研究背景3 1 2 研究的目的和意义4 1 2 1 滚筒研究的国内外现状。4 1 2 2 存在的问题6 1 3 研究的主要内容7 1 3 1 论文研究主要内容7 1 3 2 论文结构安排一7 2 滚筒的分类和受力分析9 2 1 结构与分类9 2 1 1 滚筒结构。9 2 1 2 滚筒分类一9 2 1 3 滚筒的失效形式1 1 2 2 滚筒的受力分析1 1 2 2 1 带式输送机传动理论1 1 2 2 2 传动滚筒的受力分析1 3 2 - 3 本章小结1 7 3 传动滚筒的结构计算1 9 3 1 滚筒直径的确定一1 9 3 2 滚筒厚度的确定。1 9 3 3 滚筒轴径的确定2 0 3 4 滚筒辐板厚度的确定一2 1 3 5 轮毂间距的确定。2 2 3 6 轮毂尺寸的确定。2 3 3 7 本章小结一2 3 4 传动滚筒的有限元分析2 5 4 1 概j 苤2 5 安徽理工大学硕士学位论文 4 1 1 有限元的发展2 5 4 i 2 有限元法的思想2 5 4 1 3 有限元法的计算过程2 6 4 1 4 有限元法的优点2 7 4 1 5a n s y s y 简介2 7 4 2 有限元法用到的弹性力学基本方程2 9 4 3 传动滚筒模型的建立3 2 4 3 1 滚筒几何建模3 3 4 3 2 定义单元属性3 4 4 3 3 网格划分3 5 4 4 滚筒模型的载荷和约束3 6 4 4 1 滚筒表面载荷的确定3 6 4 4 2 滚筒约束的确定3 7 4 5 求解及后处理3 7 4 6 本章小结3 8 5 传动滚筒的参数化设计分析3 9 5 1v i s u a lb a s i c 3 9 5 2 程序关键技术3 9 5 2 1v b 与a n s y s 连接技术4 0 5 2 2a p d l 与v b 联合编程技术4 0 5 3 程序设计流程4 0 5 4 程序结构4 2 5 4 1 滚筒参数计算与输入模块4 2 5 4 2 滚筒有限元分析模块4 4 5 4 3 滚筒优化设计模块4 7 5 4 4 滚筒可靠性分析模块5 2 5 5 本章小结5 6 6 传动滚筒参数化设计分析程序开发5 7 6 1 程序功能介绍5 7 6 2 本章小结5 9 7 结论与展望一6 l 7 1 结论。6 1 i i 目录 7 2 展望。6 1 参考文献6 3 致谢一6 7 作者简介及6 9 攻读硕士学位期间发表的论文6 9 i i i 安徽理工大学硕士学位论文 i v c o n t e n t s c o n t e n t s a b s t r a c t ( c h i n e s e ) i a b s t r a c t i i i p r e f a c e 一1 1i n t r o d u c t i o n 。3 1 1r e s e a r c hb a c k g r o u n d 3 1 2t h e p u r p o s ea n ds i g n i f i c a n c eo f t h es t u d y - 4 1 2 1c u r r e n tr e s e a r c ha th o m ea n da b r o a d 4 1 2 2e x i s t i n gp r o b l e m s 6 1 3t h em a i nc o n t e n t so f t h i sp a p e r 7 1 3 1t h em a i nc o n t e n t s 7 1 3 2p a p e rs t r u c u r e 7 2t h ec l a s s i f i c a t i o na n ds t r e s sa n a l y s i so f t h ed r i v i n gd r u m 9 2 1s t r u c t u r ea n dc l a s s i f i c a t i o n 9 2 1 1d r i v i n gd r u ms t r u c t u r e 9 2 1 2d r i v i n gd r u mc l a s s i f i c a t i o n 9 2 1 3d r i v i n gd r u mf a i l u r ef o r m 1 1 2 2d r i v i n gd r u ms t r e s sa n a l y s i s 1 1 2 2 1b e l tc o n v e y o rt r a n s m i s s i o nt h e o r y 1 1 2 2 2s t r e s sa n a l y s i s 1 3 2 3c h a p t e rs u m m a r y 1 7 3 d r i v i n gd r u m s t r u c t u r ec a l c u l a t i n g 1 9 3 1d e t e r m i n i n gt h ed i a m e t e ro f t h ed r u m 1 9 3 2d e t e r m i n i n gt h et h i c k n e s so f t h ed r u m 1 9 3 3d e t e r m i n i n gt h es h a f td i a m e t e ro f t h ed r u m 2 0 3 4d e t e r m i n i n gt h et h i c k n e s so f t h ew e bp l a t e 2 1 3 5d e t e r m i n i n gt h ed i s t a n c eo f t h eh u b 2 2 3 6d e t e r m i n i n gt h ed i m e n s i o n so f t h eh u b 2 3 3 7c h a p t e rs u m m a r y 2 3 4t h ef i n i t ee l e m e n ta n a l y s i so f t h ed r i v i n gd r u m 2 5 4 1s u m m a r y 2 5 v 安徽理工大学硕士学位论文 4 1 1t h ef i n i t ee l e m e n td e v e l o p m e n t 2 5 4 1 2t h ef i n i t ee l e m e n tt h o u s h t 2 5 4 1 2t h ef i n i t ee l e m e n tc a l c u l a t i o np r o c e s s 2 6 4 1 2t h ef i n i t ee l e m e n ta d v a n t a g e 2 7 4 1 2i n t r o d u c t i o na n s y s y 2 7 4 2t h eb a s i ce q u a t i o st h a tf i n i t ed e m e n tm e t h o du s i n g 。2 9 4 3b u i l d i n gt h ed r i v i n gd r u mm o d e l 3 2 4 3 1b u i l d i n gt h eg e o m e t r ym o d e l 3 3 4 3 2d e f i n i t i n gt h ee l e m e n ta t t r i b u t e 3 4 4 3 3m e s h i n g 3 5 4 4l o a d i n ga n dr e s t r a i n i n g 3 6 4 4 1d e t e r m i n i n gt h el o a d 3 6 4 4 2d e t e r m i n i n gt h ec o n s t r a i n t 3 7 4 5s o l v i n ga n dp o s t - p r o c e s s i n g 3 7 4 6c h a p t e rs u m m a r y 3 8 1 ；d r i v i n gd r u mp a r a m e t r i cd e s i g na n da n a l y s i s 3 9 5 1v i s u a lb a s i c 3 9 5 2p r o g r a mk e yt e c h n o l o g y 3 9 5 2 1v ba n da n s y sc o n n e c t i o nt e c h n o l o g y 4 0 5 2 2a p d la n dv bj o i n tp r o g r a m m i n gt e c h n o l o g y 4 0 5 3p r o g r a md e s i g np r o c e s s 4 0 5 4p r o g r a ms t r u c t u r e 4 2 5 4 1d r u mp a r a m e t e rc a l c u l a t i o na n di m p o r tm o d u l e 4 2 5 4 2d r u mf i n i t ed e m e n tm o d u l ea n a l y s i sm o d u l e 4 4 5 4 3d r u mo p t i m i z ed e s i g nm o d u l e 4 7 5 4 4d r u mr d i a b l i l i t ya n a l y s i sm o d u l e 5 2 5 5c h a p t e rs u m m a r y 5 6 6 o r i v 吨d r u mp a r a m e t r i cd e s i g na n da n a l y s i sp r o g r a md e v e l o p m e n t 5 7 6 1p r o c e d u r ef u n c t i o n 5 7 6 2c h a p t e rs u m m a r y 5 9 7c o n c l u s i o na n dp r o s p e c t 6 1 71c o n c l u s i o n 6 1 c o n t o n t s 7 2p r o s p e c t 6 1 r e f e r e n c e s 6 3 t h a n k s 6 7 a u t h o ri n t r o d u c t i o n 6 9 m a i l lr e s e a r c ha c h i e v e m e n t si np o s t g r a d u a t ee d u c a t i o n 6 9 v i i 安徽理工大学硕士学位论文 v i i i 引言 引言 国民经济的高速发展，对带式输送机提出了新的发展要求，大运量、高带速、 长距离的带式输送机已成为新的发展趋势。传动滚筒由于其对带式输送机的重要 性，一直是人们研究的重点，它的结构设计、改进，对于提高带式输送机的使用 寿命和可靠性方面有着非常重要的意义。 在传动滚筒参数化设计分析研究方面，我国的起步较晚，经过近几十年的发 展，滚筒二维设计和绘图方面已经比较成熟，滚筒三维设计也开始进入了研究阶 段。对传动滚筒的结构进行设计、分析，从而开发出传动滚筒参数化设计分析程 序，该程序具有参数化设计、参数化建模、分析等功能，在用户使用过程中，可 以实现对滚筒结构的快速设计分析。 对传动滚筒进行参数化设计分析，将c a d 技术应用到传动滚筒的设计与分析 过程中，可以有效地提高滚筒的设计效率，缩短设计周期，对滚筒的实际生产和 工作有着重要的意义。 安徽理工大学硕士学位论文 2 第1 章绪论 1 绪论 随着现代工业水平的提高，带式输送机具有突出的优越性，已成为散状物料 连续输送的最重要设备之一。传动滚筒是带式输送机重要组成部件，一旦失效， 给企业造成直接或间接的经济损失，甚至威胁到工作人员的生命安全。因此，人 们越来越关注对带式输送机传动滚筒的研究。 1 1 课题的研究背景 带式输送机是依靠驱动滚筒与输送带之间的摩擦力来传递牵引力，是一种连 续输送机械【l 】，可用于水平或倾斜运输。带式输送机，能够沿着给定的输送路线， 成功将物料从供料点处输送到卸料点处。 ( a )( b ) 图1 带式输送机图 f i g lc o n v e y o rb e l t 带式输送机作为现代重要的输送设备之一，不仅能输送成件的大物品，还能 输送碎散物品，除此之外，可与工业企业生产线中的工艺过程进行配合，形成有 特色的产品输送线 2 1 。带式输送机与其他的运输设备，例如铁路、汽车等相比较， 具有以下优点： ( 1 ) 输送物料种类广泛。带式输送机能够输送小到很细的粉状物，大到大块 的煤、石块、纸浆木料或者矿石等，特别是对易碎的物料，带式输送机能以最小 的落差完成对其的输送。 ( 2 ) 输送输送线路的适应性强。带式输送机的输送路线非常灵活，不仅能够 在水平面上弯曲，还可以实现在空间里弯曲，甚至可适应3 0 - - 3 5 的地面坡度。 安徽理工大学硕士学位论文 ( 3 ) 输送能力范围宽。随着实际的需要，带式输送机从输送能力较小的轻型 带式输送机，发展为每小时输送数千吨乃至更多的大型带式输送机。 ( 4 ) 装卸料灵活。根据实际工艺流程的需要，输送机不仅可在要求的一点或 多点处受料，还可在多点或多区段处进行卸料。 ( 5 ) 可靠性强。几十年的经验证明，带式输送机的运行非常可靠的。 ( 6 ) 安全性高。带式输送机需要的操作人员少，与其它的输送设备相比发生 的事故几率低。 ( 7 ) 费用低。实践表明，与其他的物料输送工具相比，带式输送机每输送单 位物料所花费的人力物力最少，维修时间、维修费用也是最少的。 综上所述，带式输送机的优越性十分明显，被广泛应用于冶金、化工、电力、 港口等各种现代化的企业中，随着国民经济的发展，带式输送机已经成为现代工 业不可或缺的关键设备之一，特别是在煤炭工业运输方面，带式输送机的优势性 更加突出。 1 2 研究的目的和意义 为了适应国民经济的高速发展，人们对带式输送机的输送能力提出了更高要 求o - 6 1 ，大运量、长距离、高带速的是现代带式输送机的发展目标( 简称大型带式 输送机) 。对带式输送机的设计者和制造者们来说，要想设计制造出高可靠性、高 性能的大型带式送机，只有先解决带式输送机发展的一些关键技术。 传动滚筒作为带式输送机传动部分的重要组成部件，它的作用是将驱动装置 提供的扭矩传递到输送带上，使输送带完成输送物料的目的。由于实际工作中， 承受的载荷比较复杂，所以，它一直是输送机容易受损和失效的部件，而传动滚 筒的损坏和失效，轻者会使带式输送机不能正常地工作，严重时还会危及到工作 人员的生命安全，给企业带来巨大的损失。 本课题的研究目的是对带式输送机传动滚筒进行参数化方面研究。通过二次 开发通用分析软件，建立一个集参数化设计、建模、分析为一体的带式输送机传 动滚筒的参数化设计分析程序系统，该程序系统不仅操作界面简单，对设计人员 使用通用分析软件要求不高，能轻松完成滚筒的设计分析工作，对提高滚筒设计 效率和结构改进，有重要意义。 1 2 1 滚筒研究的国内外现状 随着工业技术的飞速发展，带式输送机传动滚筒的结构、加工、安装等方面 4 第1 章绪论 也发生了一些新的变化，焊接强度随着焊接技术的发展也得到了保证，使铸造传 动滚筒有向铸焊传动滚筒转变的趋势。主轴和辐板的联接方式也逐渐从键槽连接 向胀套连接转变。与此同时，直接采用钢板取代加强筋辐板已成为其发展趋势， 传动滚筒的设计由传统的刚性设计逐渐被柔性设计取代。 从2 0 世纪6 0 年代开始，国外就已经对滚筒的设计方法和结构设计以及强 度分析方面进行研究。其中，最具代表性的是的h l a n g 基于莱布尼茨奠定的微 积分的计算方法，对滚筒进行了大量的理论研究，其研究过程是将被计算的构件 表述为数学模型，通过微分，从位移得到伸长，再利用胡克定律得到应力。但是 此方法只能对简单的问题得到封闭解，而对于传动滚筒这样具有“筒壳一辐板一 胀套一轴”复杂结构来说，只能分解成若干个理想化构件分别求解，损害预定边 界条件，而得到近似解，并且h l a n g 的研究也仅仅是在假设传动滚筒输送带松 边张力等于紧边张力的前提下进行的。随着科学技术的发展，人们对滚筒的研究 也从把滚筒分成一个个零件来研究的状态中解放出来，开始对滚筒进行整体分析。 例如，s c h m o l z i 、l o n g m a n 和p a l 、d a s 等人采用半解析的方法研究滚筒；l i n d e r 、 v o d s t r s i 、s i v a 、p r a s a d 和r a d h as a d h as a r m aq i u ，s e t h i 等人则使用了有限元法来 研究滚筒【7 - 9 。 国内西安冶金建筑学院的陆鸿生建立了新的力学模型，根据圆柱体弯曲的有 矩理论，推导出传动滚筒和改向滚筒在外载荷作用下壳体内的内力、应力和位移 位移的计算公式，为精确计算提供理论依据。煤炭科学研究总院上海分院对滚筒 各点的受力、变形大小进行有限元分析，还采用实验来验证这种应用有限元法对 滚筒进行分析的可靠性。西安科技学院刘金依等人采用有限元法对英国安德森一 梅沃公司的顺槽可伸缩带式输送机传动滚筒进行了分析，得出了传动滚筒的应力 分布图和应力分布规律，在理论上研究分析了滚筒的常见破坏形式。陈清华利用 s o l i d w o r k s 、c o s m o s w o r k s 建模和分析软件对d t i i 型带式输送机传动滚筒进行 建模和应力、应变分析，根据分析结果，针对滚筒的结构设计方面提出了一些改 进性意见。曹云露在带式输送机传动滚筒有限元分析的基础上，对传动滚筒结构 进行了优化设计，分析结果表明，应用有限元法计算滚筒的受力情况是可靠的。 事实表明对带式输送机传动滚筒进行有限元分析是十分有效和合理的。 国内外在传动滚筒的设计方面，过去常常采用的是基于经典弹性力学所推导 出的一些简单的经验公式，但是对于滚筒这种复杂的结构来说，侧重点不一样， 经验估算的公式也不一样，结果的差异性较大，使公式的应用参考价值较小。随 着科学技术的发展，国内外已经开始应用有限元法、弹性力学方法和优化设计等 安徽理工大学硕士学位论文 现代流行设计方法来对滚筒进行结构设计1 1 0 1 2 1 。 随着计算机技术的发展，运用高级计算机语言对带式输送机滚筒设计分析进 行编程，已成为当今带式输送机发展的一种趋势。由于研究起步较早，国外对输 送机的研究已经进入商业化应用阶段，其中比较著名的有美c d i ( c o n v e y o r d y n a m i c ， i n c ) 公司的带式输送机辅助设计软件b e l t s t a t 已有2 3 年的历史，现在已发展到7 0 版本，用户遍及全球2 2 个国家，其功能强大，可以方便地实现带式输送机系统的 选型设计、计算、校核、优化等；另一家著名带式输送机设计软件公司一美国 o v e r l a n dc o n v e y o r 公司的带式输送机设计软件主要有两款：b e l t a n a l y s ts u i t e 和 d y n a m i ca n a l y s t 。b e l t a n a l y s ts u i t e 为带式输送机选型设计软件，d y n a m i c , a a m l y s t 主要面向于带式输送机动力学分析领域。此外还有美国p r o f e s s i o n a ld e s i g n e r s & e n g i n e e r s 公司的p r o b e l t 软件。 我国在带式输送机的研究方面起步是比较晚的，主要为理论研究阶段。邓春 晓以s q ls e v e r 2 0 0 0 为软件支撑平台，建立了d t i i 型带式输送机的国家标准参数 数据库，使用v i s u a lb a s i c 和a u t o c a d 为开发工具，通过o d b c 与a d o 方式 访问数据库，编制了d t i i 型带式输送机计算机辅助设计系统1 1 3 】；贺锡海运用 v i s u a lf o xp r o 、l i s p 语言在w m d o w s 9 8 环境下开发了带式输送机计算机辅助设 计系统，可以大幅缩短带式输送机的设计周期，从而在减轻了带式输送机设计人 员的劳动强度，提高输送机设计计算的准确性和可靠性【1 4 】；杜冬梅在基于虚拟样机 设计技术和面向对象组件技术的基础上，通过建立可视化的动态图形组件，开发 了带式输送机设计系统，该系统不仅可以实现可视化动态侧形建模、模型验证， 还能够进行载荷分析和动态响应仿真分析，甚至还能够虚拟控制监测和三维场景 【1 5 】；王洪军利用v b a 语言对于a u t o c a d 系统进行二次开发，建立了通用型带 式输送机计算机辅助设计系统【l6 】；张立祥利用a u t o c a d 二次开发技术，采用 a d s 参数化方法进行编程，对带式输送机滚筒c a d 系统进行了基础研究【l 。 1 2 2 存在的问题 目前，国内传动滚筒设计一般采用近似公式，人工计算的常规设计方法。根 据相关资料统计，采用传统的滚筒设计方法，包括滚筒结构尺寸计算时间、绘图 时间在内的人工作业时间将占据整个滚筒设计时间的