皮带输送机在国内物料运输业发展中占有重要地位，特别在港口、煤矿运输行业，是最重要的输送设备之一。它是利用摩擦驱动来实现连续运输物料的一种机械，驱动滚筒是其重要部件和组成部分，长时间的运转使得滚筒表面严重磨损，带与滚筒间的摩擦系数会降低，导致打滑故障频繁发生，因此探究如何增大滚筒表面的摩擦牵引力具有重大意义。为了提高皮带机的输送能力，本文从增大滚筒表面摩擦系数的角度出发，通过在滚筒表面包覆一层包胶结构来增大摩擦牵引力，并基于仿生摩擦学，设计出新型包胶结构，探究这些包胶结构对滚筒表面耐磨性的影响。本文分析了皮带输送机的挠性摩擦传动原理，确定了驱动滚筒表面的受力特性。对皮带机打滑的原因进行了分析，并提出了增大皮带机传动装置牵引力的三种方法：提高带的初始张力、增大滚筒包角、增大摩擦系数，其中增大摩擦系数的途径更实用经济。以菱形网纹包胶滚筒作为研究原型，运用有限元分析方法，对其简化的具有几何、材料非线性的包胶滚筒的受力和变形状态进行了研究，并与传统钢制光面滚筒作了比较，对比分析了各滚筒表面的磨损特性。运用仿生设计方法，以仿生非光滑理论为依据，仿生设计出了不同表面形貌的包胶结构模型。分析了影响滚筒包胶耐磨性能的主要因素，选取出包胶材料、结构、尺寸这三个因素，在ANSYS中对各因素不同状态下的仿生包胶接触模型进行了受力对比分析，研究了不同因素对包胶耐磨性的影响作用。运用正交试验设计的方法来寻求一种较优耐磨性包胶整体结构方案。以仿生包胶模型为研究对象，安排了影响包胶因素（材料、结构和尺寸）下不同参数组合的包胶摩擦性能正交优化试验。采用方差分析法分析了基于ANSYS分析得到的试验指标数据结果，最后得出了影响包胶耐磨性因素的主次关系，并确定了包胶耐磨性的较优参数组合方案。