目前筛分机械中基本上都采用振动筛进行筛分作业,在筛分过程中存在筛分效率低、基础动负载低、对于筛分潮湿物料或分级要求高的物料易筛孔堵塞等技术难题。针对以上不足,本文提出了一种新型的混沌振动筛,它比传统振动筛具有更高的筛分效率,且针对潮湿物料时具有更优异的筛分效果。首先,利用TRIZ理论对振动筛的低效率问题进行了系统分析,并通过因果轴分析、成分分析、功能裁剪分析、技术矛盾分析、物性矛盾分析和物-场模型分析,得出了7种解决方法,最后对新型混沌振动筛的最终方案进行了优化,给出了新型混沌振动筛各部件的设计。其次,运用拉格朗日法建立新型混沌振动筛的振动微分方程,运用MATLAB软件对振动微分方程进行数学建模,仿真得出了时域图、频域图、相轨迹图、poincare图、lyapunov指数图等,通过对以上图表定性定量的确定了本设计的混沌振动筛机构能触发混沌振动。再次,针对混沌振动筛的筛箱、底盘动力传输部件等关键零部件进行了静力学分析并对底盘进行了轻量化设计,验证了满足工作强度和刚度后,对这些关键零部件进行了六阶模态分析和谐响应分析,得到了应力、应变云图、振型和固有频率,验证了新型混沌振动筛满足工作要求。然后,运用离散单元法仿真软件模拟了振动筛筛分过程,通过筛网进行混沌振动和二维简谐运动得到的筛分效率作对比,得出了混沌振动的筛分效率比二维简谐运动筛分效率高出了13.73%,且当物料更为潮湿时混沌振动的筛分效果更为明显,比二维简谐运动高出了15.83%。进一步验证了混沌振动筛的可行性。最后,对电机、激振器等关键部件选型并搭建了混沌振动筛样机,运用正交实验法对影响振动筛效率的因素进行了实验,分析得出在激振力F=40kg、电机转速n=100r/min和连杆长度比i=8/5时振动筛效果最好,此时筛分效率为89.75%。图[77]表[20]参[94]