基于Workbench的颚式破碎机肘板结构优化与分析.pdfVIP

学兔兔 l 匐 化 基于Workbench的颚式破碎机肘板结构优化与分析 Structureoptim izationandanalysisforbracketof mandiblescrusherbasedon Wbrkbench 苏 伟’，董继先’，樊联哲 SUWei，‘D0NGJi．xian。，FANLian．zhe (1．陕西科技大学机电工程学院，西安710021；2．西北有色地质勘查局七一二总队，咸阳 712000) 摘 要：颚式破碎机肘板在受到动颚板座交变挤压力作用下，极易发生疲劳破坏。利用SolldWorks对 企业现有肘板进行了三维建模，基于ANSYSWorkbench有限元分析平台，对肘板进行静力 学强度和疲劳分析。经过计算分析，发现原有结构存在设计的不合理性，从而将原有结构进 行了优化设计，并对改进后的肘板进行了静力学强度和疲劳分析，验证其疲劳寿命等和安全 系数符合设计要求。同时通过相关企业实际使用证明了肘板改进的必要性和正确性，不仅解 决了工程实际问题，也为肘板的后续改进提供了理论依据。 关键词：颚式破碎机；肘板 ；优化设计；ANSYSWorkbench 中囝分类号：TH162 文献标识码：A 文章编号：1009-01；]4(2014)08(下)-0112-04 Doi：10．3969／J．issn．1009-0134．2014．08(下)．30 0 引言 1 颚式破碎机的机构及工作原理 颚式破碎机发展至今已有140余年的历史，随 复摆颚式破碎机工作原理图如图1N示。动颚 着科技进步及人们认识的深入 ，颚式破碎机在结 上端直接悬挂在偏心轴上，作为 曲柄连杆机构的 构上不断完善、参数匹配 日趋合理、性能不断提 连杆，由偏心轴的偏心直接驱动，动颚的下端连 高，逐步从简摆到复摆(从双肘板到单肘板)、从 着肘板支撑到机架的后壁上 。当偏心轴旋转时， 粗碎到细碎、从深腔、双腔到双动颚等发展出各 动颚上各点的运动轨迹是 由悬挂点的圆周线(半径 种类型的颚式破碎机，现 已广泛运用于矿 山、冶 等于偏心距)，逐渐向下变成椭圆形，越向下部， 炼、建材、公路、铁路、水利等工程领域 。国外 椭圆形越偏，直到下部与推力板连接点轨迹为圆 从上世纪中后期便开始利用计算机仿真优化技术 弧线 。 对颚式破碎机机构、腔型、产量及磨损等进行仿 真优化分析，并研制开发出无塞点、低高度、重 量轻、破碎产品粒型好、产量高的高性能新型颚 式破碎机，大大提高了破碎机性能，缩短了产品 开发周期，提高了产品竞争力 】。而我国 目前大 多数企业都是采用传统的经验方法即类比法进行 设计的，总体性能仍然与西方国家知名公司的产 品有一定差距。 本研究针对某公司设计生产的PE=250X400型 颚式破碎机在使用过程 中的肘板断裂破坏 问题， 利用有限元计算分析软件ANSYSWorkbench对肘 板进行数值仿真计算，并进行结构改进。经过对 肘板结构改进前后计算数值的分析及工程实际应 1．拉杆；2．拉簧；3．肘板：4．动颚板座：5．偏心轴：丘飞轮；7．料斗：8．定颚板 用表明，给进方案切实可行，效果 良好，解决了 图l 颚式破碎机工作原理 工程实际问题。 收稿日囊：2014-03-20 基盒项目：国家科技型中小企业技术创新基金