基于ANSYS的颚式破碎机减重设计.pdf

基于ANSYS的颚式破碎机减重设计 Weight-reduction optimization design for jaw crusher based on ANSYS 肖琪聃 吴 珊 陈成方 孙金磊 ， ， ， XIAO Qi-dan, WU Shan, CHEN Cheng-fang, SUN Jin-lei 信阳师范学院土木工程学院 信阳464000 （ ， ） 摘 要：利用ANSYS有限元软件对BP-1300/950型颚式破碎机动颚进行了仿真优化分析，计算结果表 明动颚结构设计不够合理，导致破碎机耗材量增多，制造成本升高。通过优化动颚面板的布 局形式，实现了在保证破碎效果前提下的最优用材量，产品竞争力得到大幅提升。同时计算 分析了优化前后动颚的振动特性，优化前后动颚基本振动形态没有发生显著变化，改进后动 颚各阶频率均有提升。实践表明，本研究不仅解决了实际工程应用问题，而且为颚式破碎机 动颚的结构设计提供有益参考。 关键词：颚式破碎机；动颚；优化分析；振动特性 中图分类号：TG659 文献标识码：A 文章编号：1009-0134(2015)05(下)-0029-03 Doi：10.3969/j.issn.1009-0134.2015.05(下).09 0 引言 1 颚式破碎机有限元分析 颚式破碎机 由美国人布雷克发明，发展至今 已有 1.1 颚式破碎机三维实体模型 120 多年的历史，随着当代经济的快速发展，现已广泛 应用于冶金、采矿、土建、化工、煤炭等领域，且 日益 BP- 1300/950型颚式破碎机利用动颚板对物料进行 发挥着重要作用[1~3] 。 挤压和弯曲，以此破碎各种硬度的物料，颚式破碎机的 目前国内外多家研发公司生产了各种不同系列的颚 示意图如图1所示。动颚由铸钢整体浇铸而成，它是颚 式破碎机。动颚是颚式破碎机的主要受力部件，在工作 式破碎机的主要受力构件，也是最易出现断裂的部位， 过程中承受了较大的载荷，如果其刚度与强度不足或设 根据工作时的实际受力情况，其计算简图如图2所示。 计不合理，都会出现断裂，进而影响颚式破碎机的使用 寿命[4~7] 。在国外，颚式破碎机的设计与优化主要利用 [8] 数值仿真模拟，研发的颚式破碎机整机性能优 良 。而 在国内，颚式破碎机的研发主要采用对比法， 即首先 确定破碎腔的尺寸，然后通过对比，凭借经验确定截面 尺寸和壁厚[9, 10] 。正是由于这种比较落后的设计手段， 使其存在产品笨重、工作性能差、衬板磨损严重、机架 图1 BP-1300/950型颚式破碎机示意图 易破坏、操作不方便等诸多缺陷，这给我国颚式破碎机 α M 行业带来极大的经济损失。 1/3 A 本文针对某采矿企业进 口的BP- 1300/950型颚式破 O 碎重要部件—动颚进行有限元分析及轻量化设计，以期 1 1/3