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机构带动磨体减速器构架硬度流体化解析

发布时间:2018-12-29 16:07:47 浏览次数:0

箱体有限元模型的建立箱体网格划分该减速器的箱体为焊接件,材料为Q235-A,结构较为复杂,为便于网格划分,在不影响箱体基本结构和力学性能的前提下,需对其进行简化。具Ⅰ输入齿轮轴部件Ⅱ一级从动大齿轮Ⅲ二级主动齿轮部件Ⅳ输出轴部件中心驱动磨机减速器传动原理示意原则为:(1)将焊接件作为一个整体零件,忽略焊缝的影响;(2)去掉多余的圆角和倒角;(3)根据实际情况,去掉不影响力学性能的孔及凸台等;(4)将轴承盖与主箱体作为一个整体,简化后的模型如(a)所示。

  为使分析结果更加合理,减小有限元模型,缩短运算时间,应避免网格出现畸形,并采用六面体和四面体网格对模型离散化<4>。在ABAQUS软件中,通过对箱体进行合理分割、定义局部单元类型和种子数量来控制网格质量,最后生成的离散模型,如(b)所示。该模型共有337257个单元,其中六面体为333236个,占总单元数量的98.8%,结构较为合理。


  载荷计算及边界条件施加合理确定有限元边界条件是建立有限元分析模型的重要环节,它直接影响分析结果的正确性。一般情况下,建立对象的边界条件是已知的,根据力学模型的边界条件,可以很容易确定其有限元模型的边界条件,如结构工程中的各种框架、钢架等。但是,在机械、水土等工程中,需研究的建模对象往往是整个结构中的一部分,故在确定边界条件时,必须考虑结构其余部分的影响。主要涉及边界位置的确定和边界条件的确定两方面问题。


  已知箱体所受载荷主要作用在轴承座上,轴承座承受的径向载荷如所示。由于轴承的变形,周向不是180°承载,通常是按照周向120°的区域进行加载来模拟轴承的实际工作情况。由于齿轮、轴等部件工作时,作用在轴承上的主矢量方向一般不是沿坐标轴线方向,如所示。因此,作用在轴承上的区域可按主矢量方向两侧各60°的区域加载,α为主矢量相对垂直方向的偏移角度,α=artan。根据上述方法可得,各轴承座上主矢量的偏移角度如所列。


  根据的偏移角,确定轴承座的承载区域后,即可将对应的载荷,根据线接触轴承载荷余弦规律施加在轴承座上;对于轴向载荷可按等效静载荷均匀施加在轴承孔端面圆周上来模拟,最终完成减速器箱体的载荷施加,如(a)所示。最后根据减速器的安装形式,约束底面定位块的自由度,完成减速器箱体边界条件的施加。


  语在对减速器系统计算分析的基础上,综合考虑自(a)应力云图(b)位移云图箱体应力、应重及工作载荷的作用,采用有限元法,建立了箱体有限元静力学模型,得到了额定载荷下的中心驱动磨机减速器箱体的应力及位移云图。分析结果表明,该箱体结构比较合理,没有明显的应力集中,具有较高的可靠性,为今后该类齿轮箱箱体的设计提供了借鉴,具有一定的理论意义和工程实用价值。


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