節(jié)能球磨機是目前陶瓷工業(yè)中廣泛使用的一種磨礦機，目前我國可生產(chǎn)的陶瓷用節(jié)能球磨機有1、1.5、8、15、20、30噸/次加料的，其技術(shù)達到國際先進水平。正在開發(fā)的有40、60、80、100噸/次加料的。盡管我國的陶瓷節(jié)能球磨機已基本實現(xiàn)國產(chǎn)化，但仍然缺乏大型節(jié)能型球磨機的自主設(shè)計制造能力，一方面是大噸位節(jié)能球磨機結(jié)構(gòu)尺寸大，載荷分布復(fù)雜；另一方面是缺乏先進的設(shè)計手段。接下來我們分析討論30t節(jié)能球磨機的強度。

經(jīng)有限元分析計算，30t節(jié)能球磨機的最大應(yīng)力點在軸上，其應(yīng)力值為99MPa，最大應(yīng)力點同一截面上同一圓周上的最小應(yīng)力為11MPa，軸轉(zhuǎn)動一周同一點應(yīng)力變化一個周期，由最大應(yīng)力99MPa變到最小應(yīng)力11MPa；筒體最底部出現(xiàn)一個從18.2MPa到54.4MPa的應(yīng)力區(qū),筒體最大應(yīng)力點在出料口處應(yīng)力集中位置，其應(yīng)力值為54.4MPa，最大應(yīng)力點同一截面上同一圓周上的最小應(yīng)力0.04MPa，筒體轉(zhuǎn)動一周同一點應(yīng)力變化一個周期，由最大應(yīng)力54.4MPa變到最小應(yīng)力0.04MPa；節(jié)能球磨機最大位移為2.54mm，最大位移位置是筒體正中截面底部。

從以上有限元分析結(jié)果得出：30t節(jié)能球磨機不論是靜強度還是疲勞強度，其安全系數(shù)較大，其中筒體的強度儲備比軸大，當軸不失效時，筒體不可能失效。因此，我們可以以軸不失效為前提條件進行優(yōu)化，從節(jié)約材料的角度出發(fā)適當減小筒體壁厚，兩端蓋板及筋板厚度。因此在前述參數(shù)化模型的基礎(chǔ)上進行優(yōu)化分析。優(yōu)化分析以30t節(jié)能球磨機的整體重量（有限元模型中即單元總體積，定義為TVOLUM變量）為目標函數(shù)(OBJ)；預(yù)取軸的靜強度安全系數(shù)為1.5，以軸的屈服極限為約束條件，取單元最大vonmises應(yīng)力(定義為變量STRS)為狀態(tài)變量(SV)，即STRS<200/1.5Mpa；以筒體、蓋板、筋板和支板厚度及軸徑、軸徑圓弧等參數(shù)為設(shè)計變量(DV)，采用ansys中的零階方法(SUMT法)進行分析。

根據(jù)有限元分析及強度校核，表明生產(chǎn)產(chǎn)家設(shè)計制造的30t節(jié)能球磨機軸和筒體達到了設(shè)計要求，能滿足靜強度和疲勞強度要求，且強度儲備較大。

節(jié)能球磨機:http://www.findqmj.com/pros/pro73.htm