论文总字数：10665字

摘 要

带式输送机作为现代社会最为普遍也最为重要的输送装置，其优点也是多不胜数：设备的制作的价格的低廉，为它的规模化打好了铺垫；设备维修的便捷，为它更深入人心奠定了基调；性能的稳定和可靠，为它后续多元化，创新性打下了基础。本文就着重输送机的稳定性来研究，选取输送机中驱动元件的关键元件的轴，通过CAE软件ANSYS来研究轴的形状，受力，来为更深层的稳定性的研究打基础。也通过这次的软件的应用来为以后使用它积累经验。

首先从软件入手，学习运用，再建立模型，运用控制变量法，改变其中的重要变量轴的最大直径，利用软件来对轴进行静态分析，得到计算的结果，应变量和形变量的结果图，得出应变量的变化，形变量的变化，都为非线性变化。为以后可能的动力学分析提供直观的方法。期望能够以此来提供一种解决实际生活问题的方法。

关键词：带式输送机，轴，应变，形变，ANSYS，有限元分析

Abstract

As the most common and important conveying device in modern society, the belt conveyor has many advantages: the low price of equipment production has laid a good foundation for its scale; the convenience of equipment maintenance has laid a foundation for its deeper popularity; the stability and reliability of performance has laid a foundation for its subsequent diversification and innovation. This paper focuses on the stability of the conveyor to study, select the key components of the conveyor shaft, through the CAE software ANSYS to study the shape of the shaft, stress, to lay the foundation for a deeper study of stability. Also through the application of this software to accumulate experience for later use.

First of all, start with the software, learn to use, then build the model, use the control variable method, change the maximum diameter of the important variable axis, use the software to carry out static analysis of the axis, get the calculation results, the result chart of the strain and the shape variable, and get the change of the strain and the shape variable, which are all nonlinear changes. It provides an intuitive method for the possible dynamic analysis in the future. It is expected to provide a way to solve real life problems.

Keywords：Belt conveyor, shaft, strain, deformation, ANSYS, finite element analysis

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1引言 1

1.2 文献综述 2

1.3 现阶段带式输送机的形势 2

1.4 主要工作 3

第二章 带式输送机传动轴有限元分析基础 4

2.1 引言 4

2.2 带式输送机简介 4

2.2.1带式输送机组成 4

2.2.2 带式输送机工作原理 5

2.2.3 驱动滚筒组成 5

2.2.4 轴的失效形式与材料 5

2.3 有限元分析软件简介 6

2.3.1 ansys软件简介 6

2.3.2 ansys有限元分析实例 8

第三章 带式输送机有限元分析计算 11

3.1 引言 11

3.2带式输送机传动轴的有限元分析 11

3.2.1 基本设计与尺寸 11

3.2.2 驱动轴有限元分析步骤 13

3.2.3有限元分析结果 14

3.3带式输送机改进轴实例的有限元分析计算 16

3.3.1 改进方案1 16

3.3.2 改进方案2 17

3.3.3 改进方案3 18

3.3.4 改进方案4 20

3.4 数据结果 22

第四章 经济分析与可持续性 23

4.1 经济分析 23

4.2 可持续性 23

第五章 总结与展望 24

5.1 总结 24

5.2 不足与展望 24

参考文献 25

致谢 27

第一章 绪论

1.1引言

带式输送机有着很长的历史，近代中，有着越来越突出，越重要的地位，应用也越来越广泛，在输送机的发展历史中，有很多国家对这一机械有着自己国家的理解和应用和改造，例如，美国的螺旋输送机，诞生于1887年，它的优点是比起一般的带式输送机，结构较为简单，依靠于螺旋叶片的推动力，又例如，瑞士的钢带式输送机，诞生于1905年，由于钢带代替了一般的橡胶带，有了不易损坏等优点，再有，就是德国和英国的惯式输送机，出现于1906年左右。

本篇论文是以带式输送机为背景，研究带式输送机的驱动元件，研究者的主要工作是研究驱动元件的轴，其他元件则由组中其他的同学负责，包括了驱动元件的滚筒，基座，端盖，以及我的轴。研究者们整体的研究是为了得出怎么样设计驱动元件才能更好的搭配带式输送机，才能使它的效率最高，经济效益最高。

轴是带式输送机的驱动元件的关键元件，它可以说是起到了承上启下的作用，轴的运动决定了滚筒的运动，乃至带的运动。轴的寿命也影响了整个输送机的寿命，一般情况下，轴的失效形式中，弯曲丶失稳丶挠度过大会引起输送机的效率降低，而重心偏置和折断相对来说会严重很多，会直接使输送机无法使用，而研究轴可以通过计算来降低这些失效形式发生的概率，大幅度提高输送机的寿命，使输送机的轴这一方面不会对整体造成严重的影响。

本研究运用到了ANSYS19.2，研究了轴的静态受力分析，用控制变量法，在载荷不变的情况下，改变轴的直径大小多次，计算得出轴的应变量和形变量，做对比，从而得知多大的尺寸能够更好的满足在一定载荷下对轴的要求，怎么样设计才最合理，能最大程度的减小失效发生的概率。进一步，这样可以更好的使输送机在轴的这一运动过程中，更好的节约成本，提高效率。

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