磨机是选矿工艺中的关键设备,其工作环境恶劣,结构和受载情况较为复杂。传动系统作为动力传输结构容易产生疲劳损伤而导致磨机无法正常工作从而造成巨大的经济损失。其中,传动轴是传动系统的动力传输零件,在工作过程中更容易受到交变载荷作用而最早发生疲劳破坏。因此,对传动轴的疲劳特性研究至关重要。目前关于疲劳特性的分析大都建立在静力学模型分析之上,不能很好地反映出零部件的真实工作状态,从而导致疲劳分析结果不准确。本文从磨机的有限元模型出发,采用分层有限元模型修正与确认技术,利用关键位置的实验测试动响应信号校准有限元模型,实现对机械传动系统的疲劳分析。考虑到磨机体积庞大、结构复杂,直接对其传动系统研究的可行性,本文开展了以下几个方面的研究:(1)基于相似设计理论设计并搭建磨机传动系统相似试验台,在此基础上设计相关的模态试验,基于模态数据,使用分层的有限元模型修正思想并结合响应面法对传动系统进行有限元模型修正,误差表明该方法对传动系统的修正是有效的。(2)考虑到基于模态参数的模型修正方法对动力学响应相关特性的反映不够全面,因此,在上述修正模型的基础上采用了基于动力学响应的模型修正方法,设计并实施了传动系统在运行状态下的应变试验,基于动态应变试验数据对整合后的传动系统整体模型进行瞬态动力学分析并修正,将应力仿真结果与试验结果进行对比分析,验证了此方法的有效性。(3)以多体动力学分析获得的传动轴疲劳载荷谱、传动轴的S-N曲线和传动轴单位载荷激励下的有限元分析结果作为输入,完成传动轴基于线性损伤理论的疲劳寿命分析,获得传动轴的疲劳分析结果并找到传动轴的疲劳寿命危险部位,验证了基于模型修正对传动系统进行疲劳分析的方法的可行性。结果表明:机械传动系统修正后的应力模型有较高的准确度,传动轴有足够的疲劳寿命可以安全工作。