鼓风环式冷却机主要用于烧结矿料的冷却,因其具有冷却效率高、结构紧凑等特点而在钢铁制造行业中被广泛采用,但其设计开发是一项非常巨大的工程。环式冷却机的传统设计方法是设计人员凭经验进行设计和计算,不仅其工程计算量大,而且结构复杂,在采用简化模型计算时其准确度不高,从而使得在制造过程中需反复修改图纸参数,影响产品的开发进程。本文针对某钢铁公司396m2鼓风环式冷却机,综合应用UG软件和ADAMS软件等现代设计手段,进行关键部件的虚拟样机设计和仿真分析,并根据分析结果进行结构改进,避免了传统设计中可能出现的不足和错误,保证了该环式冷却机一次试机成功。论文主要完成了以下工作:(1)参照环式冷却机设计标准及厂方提出的分析要求,应用三维设计软件UG建立了环式冷却机主要部件(车台、骨架、传动系统、曲轨等)的零件模型和装配模型,以此为基础进行了装配间隙分析和干涉检查,找出了设计图中存在的不足,提高了产品的运行性能,为委托厂家节省了制造成本,并缩短了生产周期。(2)在UG中建立了关键运动部件——环形轨道和台车的虚拟装配模型,并通过Parasolid数据交换接口,导入ADAMS软件中建立了仿真分析模型,对台车沿曲轨运动时的卸料过程进行了动力学仿真。(3)在深入分析环式冷却机卸料工作原理的基础上,提出了求解卸料曲轨的解析法,并用解析法推导出卸料曲轨方程,为台车沿曲轨运动仿真建立了精确的数学模型。(4)应用弹性接触力学理论对车轮与轨道的接触应力进行了计算,并根据计算结果,对车轮与轨道的接触疲劳寿命进行了估算,从理论上分析了轮轨点接触对轮轨接触疲劳寿命的影响。