1、球磨機是目前陶瓷工業(yè)中廣泛使用的一種粉磨機械。我國的陶瓷球磨機己基本實現(xiàn)國產(chǎn)化，甚至還有部分出口。盡管如此，我國陶瓷球磨機的設(shè)計主要是模仿國外先進(jìn)技術(shù)，缺乏完整的自主知識產(chǎn)權(quán)。因此我國陶瓷球磨機的設(shè)計制造水平和設(shè)計手段仍有待于進(jìn)一步提高，尤其隨著陶瓷球磨機的日益大型化趨勢，這點變得更加突出。 為節(jié)約成本，增加陶瓷球磨機的市場競爭力，同時也為更好地設(shè)計開發(fā)新的產(chǎn)品。本文以大型的陶瓷球磨機為研究對象，開發(fā)了一個方便實用的仿真分析模

2、塊，采用有限元方法對其進(jìn)行了結(jié)構(gòu)強度分析和結(jié)構(gòu)尺寸的優(yōu)化研究。 首先，本文對陶瓷球磨機工作介質(zhì)的普遍運動形態(tài)進(jìn)行了分析，并得出了大型陶瓷球磨機的介質(zhì)運動規(guī)律，由此對其載荷進(jìn)行了計算，所得計算結(jié)果為使用有限元方法進(jìn)行分析提供了載荷邊界條件。其次，本文首次采用大型通用有限元分析軟件“ANSYS”對TCM系列的球磨機進(jìn)行參數(shù)化建模，并運用用戶界面定制語言UIDL開發(fā)了一個用于TCM系列球磨機的仿真分析專用模塊。該模塊適于對TCM系列球

3、磨機產(chǎn)品進(jìn)行變形設(shè)計以及新產(chǎn)品的開發(fā)等，用戶只需要修改相應(yīng)參數(shù)即可自動完成對該系列球磨機的建模、分析、后處理甚至尺寸優(yōu)化，避免了大量重復(fù)的建模準(zhǔn)備工作。接著，在參數(shù)化模型的基礎(chǔ)上，對大型陶瓷球磨機進(jìn)行了結(jié)構(gòu)強度的有限元分析，分析結(jié)論表明大型陶瓷球磨機不但強度足夠，而且強度儲備量較大，應(yīng)該進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。然后，作者又在前述分析的基礎(chǔ)上對簡體、蓋板、筋板和支板的厚度以及安裝軸承的軸頸尺寸進(jìn)行優(yōu)化分析。優(yōu)化前后的對比表明，在滿足強度要求的前提下

4、該大型陶瓷球磨機的材料使用量可以減少24％，大大節(jié)約了成本。最后，本文還對球磨機的筒體和焊接的危險位置進(jìn)行了實際應(yīng)力測量，并將實驗結(jié)果與有限元分析結(jié)果進(jìn)行對比，二者基本一致，從而證明了前述有限元分析計算模型的合理性和優(yōu)化結(jié)果的可靠性。 本文為生產(chǎn)廠家解決了長期困擾的強度儲備、結(jié)構(gòu)設(shè)計上的問題。目前相關(guān)結(jié)論己為生產(chǎn)廠家所接受并用于生產(chǎn)實際。同時，本文的分析方法、過程與結(jié)果也對其它類型的陶瓷球磨機進(jìn)行相似的結(jié)構(gòu)設(shè)計與分析具有借鑒作用