随着南疆地区林果业经济的快速发展，增加林果树种植面积成为亟待解决的问题之一。传统的林果树种植模式基本上是密植、选苗、移栽、嫁接等，种植周期长，劳动强度大，耗费人力多，很难适应规模化的林果产业发展。以南疆代表作物红枣的种植为例，传统的种植模式为1年播种、2年嫁接、3年成园。其中，仅播种环节采用机械化直播，但发芽率仅有80%，后期的嫁接和选苗过程需要大量人力和周期。因此，将先进移栽装备与林果树的种植农艺结合从而研制出果树类移栽机成为解决此问题的一个很好的方法。
      本文涉及的传动滚筒是果树类移栽机中带式同步传动机构中的关键部件之一。目前，国内传动滚筒的设计方法主要是利用经验公式法、类比法和许用应力法。这些方法往往是按照经验公式，并采用较大的安全系数来保证滚筒的安全性，设计出来的滚筒尺寸较大，质量较重，并未对容易发生缺陷的部位采取有效的预防措施，盲目性较大，缺乏科学的分析。为此，将有限元分析和三维模型的建立结合起来，对带式同步机构中的传动滚筒进行有限元分析，能够设计出尺寸较小、质量较轻、安全性很好的滚筒，旨在对滚筒的改进和优化提供科学的理论依据，对滚筒以及移栽机械的设计和优化具有重要意义。
      带式同步机构由两对绕有皮带且竖直放置的传动滚筒和辅助张紧构件构成，其主要作用是在移栽过程中对树苗进行夹持及通过齿轮和链条传动机构与移栽机地轮的同步，保持树苗与地面的同步，为后续的栽植、覆土和压实做准备。其工作的示意图如图1所示。
      图1中，两对传动滚筒按照滚轴与竖直面平行的方向放置，两皮带之间的间隙可通过果树苗。工作时，两个皮带按照图示方向与移栽机地轮等线速度运动，此时皮带依靠摩擦力带动树苗朝着与移栽机相反向运动，即树苗此时与地面保持相对静止，完成种植、覆土和压实工作。
      本文采用的是外驱动的光面滚筒、辐板和轴焊接结构，结构示意图如图2所示。传动滚筒的基本参数为：滚筒直径D=240mm，筒皮厚度t=5mm，滚筒宽度L=320mm，皮带宽度B=300mm，带速v=1.1m/s，包角α=180°，摩擦因数μ=0.3。
      Pro/E三维软件建立实体模型，建模过程中，将通过焊缝连结起来的零件视为连续的整体，同时省略轴承模型以减少计算时间，将其对滚筒轴的约束施加在有限元模型中。三维模型在建立过程中进行了以下简化：1)将包胶和筒体视为整体，将其质量加在滚筒质量中；2)将焊接的2个零件视为1个；3)忽略次要构件，如轴承座、预紧螺栓、螺钉及键槽等；4)忽略部分轴肩，将其视为等直径轴；5)忽略倒角、圆角螺孔的影响，将其等效到实体中去。根据以上简化之后，建立的三维实体模型如图3所示。
      有限元模型的建立主要是定义材料的属性，施加载荷和约束，规定各零部件之间的关系以及有限元网格的划分。
      有限元模型建立过程中进行了以下简化：1)将焊缝连结的零部件视为一个连续整体；2)将各零部件视为刚性联结各零部件材料属性和力学性能如表1所示。表中，滚轴的45钢经调质处理。

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