随着经济的发展和生活节奏的加快，速冻食品行业已成为食品工业中的支柱产业。发展速冻食品的关键是速冻设备，然而在这方面我国与发达国家相比存在着较大的差距，自主创新能力不强、设备的稳定性和可靠性差，缺乏整体的竞争力。螺旋式速冻机由于具有结构紧凑、冻品范围广等优点而广泛应用于速冻行业，但其存在着造价较高、制造工艺复杂和设备维修频繁等缺陷。因此，加强速冻设备可靠性的研究，来提高其运行的稳定性和经济性具有重要的实际意义。本文以螺旋式速冻机的输送装置为研究对象，首先对速冻机的主要结构及工作原理进行了介绍，分析了输送装置的常见故障；并同时对输送装置进行了系统的理论分析，重点分析了输送带螺旋运动的过程及受力情况，得到了输送带最小翻带力的理论表达式，且举实例进行了计算分析。然后，根据转鼓的工况条件和力学特性，建立了转鼓所承受径向力的计算模型。运用ANSYS软件，建立转鼓结构的有限元模型，进行静力学分析，得到其应力应变的分布规律，并在保证结构强度的前提下，通过改变转鼓内部方管的数量和支环尺寸，经反复建模验算后，得到了最终的优化结构。最后，为了解转鼓系统的动态性能，在结构优化的基础上，对其进行模态分析，得到转鼓低阶固有频率及相应的振型特征。利用ANSYS软件的概率设计模块，采用GUI交互式操作和命令流相结合的方式，对转鼓最外层与输送带直接接触的方管结构进行可靠性分析，验证了方管结构的可行性和可靠性。通过试验得到了输送带在实际运行过程中张力随时间变化的曲线图，并详细分析了信号波动的原因。分析结果表明：通过对输送装置的理论分析、转鼓系统的静力学分析、结构优化、模态分析、外层方管的可靠性分析和试验研究，缩短了设备的设计周期，精简了转鼓结构，使转鼓重量减少了5%，节约了制造成本，提高了设备运行的可靠性和稳定性。本文的分析结果可为同类输送设备可靠性的研究提供参考。