针对传动滚筒长期运行下发生疲劳失效的问题,本文以某型圆管带式输送机传动滚筒为例,建立了输送带与传动滚筒的有限元接触模型,分析传动滚筒的应力应变,得到传动滚筒最大应力主要分布在输送带紧边与筒体接触的位置;基于滚筒的应力载荷谱,结合疲劳分析理论,研究得到传动滚筒的最小疲劳寿命为3.92×107次;针对传动滚筒筒体中间区域损伤最为严重的问题,分别提出增加筒体厚度、滚筒中间位置设计支撑装置2组优化设计方案,得到传动滚筒的疲劳寿命随筒体厚度增加呈几何指数增长,而设计支撑装置只能在一定范围内提高传动滚筒使用寿命,该研究对滚筒结构设计具有一定指导意义.

1 传动滚筒受力分析
2 传动滚筒有限元建模与分析
2.1 传动滚筒有限元建模
2.2 传动滚筒应力分析
3 传动滚筒的疲劳寿命分析
3.1 载荷谱的建立
3.2 定义材料参数与S-N曲线
3.3 传动滚筒疲劳损伤与寿命分析
4 传动滚筒的结构优化
4.1 增加筒体厚度
4.2 设计支撑装置
4.3 2种优化方案的对比
5 结论