機構帶動磨體減速器構架硬度流體化解析

箱體有限元模型的建立箱體網格劃分該減速器的箱體為焊接件，材料為Q235-A，結構較為復雜，為便于網格劃分，在不影響箱體基本結構和力學性能的前提下，需對其進行簡化。具Ⅰ輸入齒輪軸部件Ⅱ一級從動大齒輪Ⅲ二級主動齒輪部件Ⅳ輸出軸部件中心驅動磨機減速器傳動原理示意原則為：（1）將焊接件作為一個整體零件，忽略焊縫的影響；（2）去掉多余的圓角和倒角；（3）根據實際情況，去掉不影響力學性能的孔及凸臺等；（4）將軸承蓋與主箱體作為一個整體，簡化后的模型如（a）所示。

　　為使分析結果更加合理，減小有限元模型，縮短運算時間，應避免網格出現畸形，并采用六面體和四面體網格對模型離散化<4>。在ABAQUS軟件中，通過對箱體進行合理分割、定義局部單元類型和種子數量來控制網格質量，最后生成的離散模型，如（b）所示。該模型共有337257個單元，其中六面體為333236個，占總單元數量的98.8%，結構較為合理。

　　載荷計算及邊界條件施加合理確定有限元邊界條件是建立有限元分析模型的重要環節，它直接影響分析結果的正確性。一般情況下，建立對象的邊界條件是已知的，根據力學模型的邊界條件，可以很容易確定其有限元模型的邊界條件，如結構工程中的各種框架、鋼架等。但是，在機械、水土等工程中，需研究的建模對象往往是整個結構中的一部分，故在確定邊界條件時，必須考慮結構其余部分的影響。主要涉及邊界位置的確定和邊界條件的確定兩方面問題。

　　已知箱體所受載荷主要作用在軸承座上，軸承座承受的徑向載荷如所示。由于軸承的變形，周向不是180°承載，通常是按照周向120°的區域進行加載來模擬軸承的實際工作情況。由于齒輪、軸等部件工作時，作用在軸承上的主矢量方向一般不是沿坐標軸線方向，如所示。因此，作用在軸承上的區域可按主矢量方向兩側各60°的區域加載，α為主矢量相對垂直方向的偏移角度，α=artan。根據上述方法可得，各軸承座上主矢量的偏移角度如所列。

　　根據的偏移角，確定軸承座的承載區域后，即可將對應的載荷，根據線接觸軸承載荷余弦規律施加在軸承座上；對于軸向載荷可按等效靜載荷均勻施加在軸承孔端面圓周上來模擬，最終完成減速器箱體的載荷施加，如（a）所示。最后根據減速器的安裝形式，約束底面定位塊的自由度，完成減速器箱體邊界條件的施加。

　　語在對減速器系統計算分析的基礎上，綜合考慮自（a）應力云圖（b）位移云圖箱體應力、應重及工作載荷的作用，采用有限元法，建立了箱體有限元靜力學模型，得到了額定載荷下的中心驅動磨機減速器箱體的應力及位移云圖。分析結果表明，該箱體結構比較合理，沒有明顯的應力集中，具有較高的可靠性，為今后該類齒輪箱箱體的設計提供了借鑒，具有一定的理論意義和工程實用價值。