随着我国石材行业的快速发展,迫切需要革新开采工艺技术和开采装备水平。作为花岗石锯解领域的最先进成果,多绳金刚石串珠锯(多绳锯)是世界上前沿的石材加工设备,具有灵活、安全、高效、环保、成荒率高等优点。国内多绳锯的发展还处在起步阶段,因此对多绳锯相关部件的研究有重要的意义。本文旨在研究拥有自主知识产权的多绳金刚石串珠锯荒料车系统和整机制动系统。通过应用机械产品现代设计方法,拟定了多绳金刚石串珠锯荒料车的方案创新设计流程。深入分析了国外多绳金刚石串珠锯荒料车的结构特点,确定了荒料车的技术参数及性能要求,并给出了荒料车的总体设计要求。对多绳金刚石串珠锯荒料车进行了功能分解,建立了功能-结构关系图,对结构进行了模块划分,然后将TRIZ应用到方案设计过程中,完成了荒料车的创新设计,并对各模块应用Solidworks软件进行建模、装配,最后完成荒料车的三维设计。基于ANSYS Workbench(AWE)协同开发平台,就如何将三维软件建立的荒料车模型直接导入平台进行了探究,实现Solidworks三维设计、CAE分析的协同和管理。介绍了有限元分析前期的材料、网格划分、边界条件的施加、载荷等处理方法,对多绳金刚石串珠锯荒料车进行有限元分析,同时应用优化设计思想,利用基于实验技术的DOE模块对荒料车进行轻量化设计,最后得到综合指标趋于最好的多绳金刚石串珠锯荒料车设备。利用ANSYS Workbench中的模态分析模块分析了多绳金刚石串珠锯荒料车的固有频率、振型,提取了前六阶模态,找出了变形的最大区域。拟定了动态性能的优劣性评价方法,然后依据评价方法对多绳金刚石串珠锯荒料车车架的模态分析结果进行了评估,从而进一步验证了荒料车的设计合理性。通过多绳金刚石串珠锯各个轮系的深入研究分析,确定了选用能耗制动为主动轮的制动方式,经过计算可知制动功率、制动电阻以及制动单元的电流都与制动时间t有关。张紧轮、定位轮通过串珠绳与张紧轮绳槽的摩擦力来制动,以带传动的分析方法来分析串珠绳与张紧轮绳槽之间的传动情况,计算出了最大静摩擦力所能提供的最大制动转矩及最短制动时间。最后对整机制动单元进行了计算和分析。本课题得到了山东省科技发展计划项目(2010GGX10405)和山东省自然科学基金(ZR2012EEM032)资助。