绉片机是天然橡胶初加工中的重要设备,其主要作用除了脱水、洗涤和起绉外,还有脱除橡胶中的杂质和使胶料混合均匀的作用。绉片机机架是整个绉片机的安装基础,它承受工作时的全部作用力,要求具有足够的强度和刚度,耐冲击振动,在传统设计中,其结构参数一般根据经验确定,缺乏精确的强度计算,质量分布也不合理,容易造成整机材料浪费或强度不足的现象。基于有限元方法的结构分析和优化技术的广泛应用,能够有效降低产品的开发成本,缩短产品的研制周期,提高产品的质量和可靠性。本文以绉片机铸造机架和焊接机架作为研究对象,采用通用化有限元分析软件ANSYS作为分析工具,研究机架强度和刚度的计算问题,找出绉片机机架在正常工作状态下的应力及变形最大、最容易产生破坏的地方,然后在此基础上,采用基于APDL语言的参数化建模方法,分别建立了铸造机架和焊接机架的有限元模型。对铸造机架通过优化机架的几何尺寸,使机架耗材最少,即最轻设计。对焊接机架通过优化筋板的位置及焊接板厚,使机架重量最小。然后通过对两种机架的离散优化验证了前面的结果。本文进行机架的优化设计,是在满足足够的性能要求的前提下最大限度的降低机架重量,这无疑具有重要的实际应用价值。机架在工作环境下不可避免的会受到各种形式的振动和冲击,为了检验优化后的机架结构不仅满足机架的静态要求,还满足机架的动态要求,本文对机架采用Block Lanczos即分块兰索斯方法,对优化后的机架模型进行了模态分析,通过对绉片机机架在外界激励下的固有特性分析,发现两种机架在各个方向上存在一定的弯曲与扭转,但仍然满足使用要求。本文的研究工作,为绉片机机架的设计提供了有限元分析结果和最小重量优化设计结果,为机架的大型化设计提供了理论依据。论文为绉片机机架设计探索了一种新的设计方法。对机架的模态分析也为机架进一步的动态分析奠定了基础。