带式输送机是矿业工程领域必不可少的高效运输设备。带式输送机运行与托辊的材质、形式、尺寸有着密切联系,并且会受到其运行阻力、运动噪声和皮带振动等因素的影响。为能使带式输送机达到效率的最大化,减少材料多余的浪费以及能量不必要的做功损耗,亟需一种新材料高性能托辊的研制与开发。本论文所研究的托辊将采用聚氨酯与玻纤复合材料作为辊筒和轴承座的材料,采用辊体和轴承座一次模压成型方式。首先通过《GB/T990—1991带式输送机托辊基本参数与尺寸》手册及国家标准先对托辊结构尺寸做出初步设计及选型,利用ANSYS软件对使用聚氨酯的辊筒和轴承座进行静力学仿真,观察最大应力及强度是否在材料本身性能允许范围内,及其应变危险区域,并与现在普遍应用的金属托辊进行质量、强度及形变等方面的对比;然后使用ANSYS对托辊整体进行动力学模态分析,得出托辊自振振型,分析对输送带振动的影响及改善方法;利用Recur Dyn建立带式输送机仿真模型,对整机启动特性进行理论分析;最后以功率消耗最低为目标对托辊的间距进行优化,通过以上研究对托辊结构、质量、及振动方面的优化设计提供了理论依据。该论文有图47幅,表13个,参考文献51篇。