球磨机筒体强度有限元分析

 球磨机是建材、冶金和选矿等许多行业中广泛使用的一种非常重要的机械。球磨机日益向大型化、自动化及复杂化发展。我国的大型球磨机故障频发，尤其是筒体的端盖，其轴颈的根部经常开裂破坏，严重影响正常生产，造成重大经济损失。若能提高球磨机使用寿命，将直接提高生产效率，促进相关行业的发展。从经济效益和应用前景上来看，可以提高设备的利用率，大大降低生产成本球磨机筒体受力复杂，很大程度上与筒体内部物料和钢球的运动有关。

本文首先对球磨机筒体内矿石与破碎介质的运动状态进行了详细的分析，并对球磨机的工作参数进行了分析计算。分析了球磨机齿轮传动机构磨损机理和减小齿轮磨损的方法，提出了以球磨机末级齿轮副的总磨损量为优化目标函数，以齿轮副的齿数、模数、变位系数和螺旋角为设计变量的优化设计模型，并运用Matlab语言编程对渐开线齿廓进行了优化，从而使齿轮磨损量达到最小。

而后对磨机筒体进行了强度有限元分析。利用ANSYS软件建立了球磨机有限元模型，编制了自动施加约束和载荷的程序。通过对球磨机静止、正常工作、启动三种工况的计算，确定了整个工作周期内球磨机筒体的最大应力和变形。在此基础上讨论了球磨机参数化建模问题，给出了球磨机参数化建模流程图。

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