磨边机是瓷质砖深加工工序中的重要一环,直接影响瓷质砖生产精度和产品质量,而横梁组件作为承载磨边轮、压梁、转臂机构等的关键机构,直接关系到磨边机的生产性能和加工质量,提高横梁组件的关键在于提高其静动态特性。本文首先介绍了干磨磨边机的结构组成及生产工艺,通过对比不同尺寸下倾覆力矩的大小,确定最大工况的瓷质砖规格尺寸。以砂轮磨削力大小差异为基础,建立横梁组件工况下的力学模型,根据力的平移原理,得到磨削调条件下横梁组件的载荷条件。其次,通过在ANSYS有限元分析软件中划分网格、添加约束、施加载荷等步骤对横梁组件进行静动态特性分析,得到其静态和动态特性云图,为下一步的关键尺寸灵敏度分析和结构优化方案的提出奠定了基础。再次,以横梁组件的关键尺寸为设计变量,以工况下的最大变形量作为目标函数,以最大应力值、总质量、一阶固有频率作为约束条件,利用DOE方法分析得到设计变量的灵敏度大小。以此为依据,利用ANSYS软件计算出在目标函数及约束条件下的多个设计点,利用MOGA算法筛选出最优设计点,并分析其静动态特性进行验证。然后,在原结构的基础上,设计了横梁中端添加支撑部件、横梁主机架板型倒置的两种方案,利用三维软件对其进行重新建模。通过比较两种结构优化方案与原结构的静态特性及动态特性,即最大形变量、最大应力值、总质量和前六阶固有频率等参数,对两种优化方案进行分析。最后,运用电阻式应力应变测试系统对横梁组件进行应变测试。通过测试横梁结构上随机的三点应变值,进行记录并与仿真结果进行比对。