随着经济的发展和社会的进步,越来越多的商品被销往到世界各地,为降低商品在流通运输的过程中受到损坏而造成经济损失,这就需要对商品进行包装保护,各种各样的包装机械为满足市场需求应运而生。本文研究的低位缠绕包装机就是包装机械行业中的一种,这款缠绕包装机主要用来缠绕包装机械设备、化工产品、纸箱货物等。本文针对济南群星科技有限公司生产的缠绕机为研究对象,用Solid works建立了缠绕机的三维模型并进行装配,对立柱电机的选用和传动装置进行了设计计算,在对链轮支架、链轮轴、立柱滑架进行静力学分析的基础上,优化了链轮支架、链轮轴、立柱滑架,并对链轮进行了动力学分析。详细的工作内容如下:(1)对低位缠绕机的基本构成和工作原理进行详细介绍,并且针对立柱装置中的电机选用和链传动系统进行了设计计算,为第四章链轮的模态分析奠定理论基础。(2)对立柱中链轮支架、链轮轴进行结构静力学分析,通过有限元分析软件Workbench对这两个零部件施加载荷和约束分析其应力和变形,检验结构强度是否符合要求,并通过优化提高其强度和刚度。(3)因链传动系统在工作过程中会产生共振现象,为避免其出现这种现象影响缠绕机的正常工作,对链轮进行模态分析,为链传动系统的设计和改进提供了理论依据。(4)在链轮轴、立柱滑架的强度和刚度都满足使用要求的情况下,为减少材料的使用和提高零部件的强度和刚度,进行了拓扑优化,为企业制造缠绕机提供设计基础。对链轮支架进行了静力学分析之后,为了在满足其刚度和强度的前提下实现轻量化目标,使用拓扑优化和基于响应面法的多目标驱动优化进行比较,最终经比较选择响应面优化结果。