计算机辅助新型辊压机设计研究

摘要

辊压机作为一种高效、节能的粉磨设备在水泥行业中已经得到了广泛的应用，并正在向金属矿山选矿行业发展，逐渐成为当今粉磨工业当中首选的粉磨设备。
　　 辊压机虽然在生产中有诸多优点，同时辊压机也存在一些问题，仍然有提高和研究空间。
　　 本课题旨在设计一种新型辊压机——beta磨，并在理论上采用ansys结合粉碎理论模型进行结构的有限元分析和采用C#开发了计算机辅助辊压机设计计算软件，为此新型辊压机的普及和进一步研究奠定基础，为缩短设计时间提供设计计算软件。
　　 本文首先从粉碎理论和粉碎方法和粉碎设备方面入手，对粉碎方面的理论及实践的现有基础进行介绍。然后对传统辊压机的工作原理、特点及影响辊压机粉碎效果的因素和辊压机辊面寿命的因素进行分析和阐述。基于此提出新型辊压机的设计理念并阐述其余传统辊压机的不同点。进而对其技术参数的确定和在粉碎过程中辊子的运动和受力。由此利用三维设计软件pro/engineering对新型辊压机整体设备进行三维作图。与此并行的是，由于在对辊压机的设计开发过程中，发现计算过程比较复杂，故认为有必要采用C#开发了计算机辅助辊压机计算软件，加速其设计效率。
　　 最后，本文选择的分析软件是ANSYS Workbench，此软件提供了与ANSYS系统求解器的强大交互功能的方法。这个环境提供了一个独特的CAD及设计过程的集成系统。结合之前对新型辊压机的受力分析，对辊压机的压辊进行有限元分析。研究意义为:
　　 (1)在借鉴国外新型辊压机的结构原理的基础上，优化辊压机的压辊的结构、布置和材料，同时也对压辊的驱动控制部分有所改良。
　　 (2)利用基于3D特征的有限元方法分析工作部件——压辊的受力及变形情况。从理论上分析了所设计产品制造的可靠性，有效地解决了新型高压辊压机研制过程中的关键技术问题。
　　 (3)采用C#平台开发了用于辅助设计辊压机的软件，大大提高了辊压机的重要构件及相关参数的确定效率，并推动辊压机产业化，系列化发展进程。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 课题研究的目的和意义

1．1．1 研究目的

1．1．2 研究意义

1．1．3 研究现状

1．2 粉碎理论和粉碎方法

1．2．1 粉碎理论

1．2．2 粉碎机械化学理论

1．2．3 粉碎方法

1．3 粉碎理论的研究现状

1．4 粉碎设备

1．4．1 粉碎机械

1．4．2 破碎机简介

1．4．3 破碎机械发展趋势

第二章 辊压机的工作理论

2．1 辊压机的工作原理

2．2 辊压机的主要技术特点

2．2．1 辊压机的特点

2．2．2 辊压机工作机理和节能关系

2．3 影响辊压机工作效率的相关因素

第三章 新型辊压机的设计计算

3．1 新型辊压机结构介绍

3．2 新型辊压机技术参数的确定

3．2．1 技术参数的选择计算

3．3 新型辊压机各区域的运动及受力

3．3．1 任意单元处的压力与最大压力

3．3．2 辊子所受水平总压力计算

3．3．3 压力沿轴向的分布

3．4 辊压机的三维建模

第四章 新型辊压机的设计计算程序

4．1 面向对象的程序开发

4．2 程序的应用

第五章 新型辊压机压辊有限元分析

5．1 有限单元法原理和软件

5．1．1 有限单元法原理

5．1．2 workbench功能简介

5．2 压辊的有限元分析

5．2．1 辊轴仿真模型的建立

5．2．3 辊轴模型的网格划分

5．2．4 设定边界条件与施加载荷

5．3 分析结果

5．3．1 辊轴的位移云图

5．3．2 辊轴的等效应力云图

第六章 总结与展望

致谢

参考文献