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双齿辊破碎机破碎辊的有限元模型建立

  在双齿辊破碎机SolidWorks中建立破碎辊的三维模型,设置模型的材料属性:密度为7850kg/m3,弹性模量为210GPa,泊松比为0.3,测量并记录破碎辊的模型上每个齿环的转动惯量。使用三维质量单元MASS21来模拟随着主轴旋转的齿环。MASS21单元具有3个坐标方向的移动自由度和3个绕坐标轴的转动自由度,可以分别设置各个方向的质量和转动惯量,根据破碎辊的结构可知该系统总共有5个MASS21质量单元。

  双齿辊破碎机的破碎辊轴承支承的模型简化,对破碎辊的动力学特性求解有较大的影响,对于破碎辊的滚动轴承可以简化为在水平和垂直方向上的平面二维弹簧。在ANSYS中可以使用COMBIN214单元模拟轴承支承。COMBIN214单元为二维平面弹簧阻尼单元,只能沿着弹簧性方向传递カ,单元的两端节点处有三个坐标轴上的移动约束,可以通过设置刚度系数和阻尼系数标定轴承支承。在破碎辊的主轴两端轴承横截面分别设置1个COMBIN214单元,并按照实际支承刚度与阻尼值来模拟滚动轴承的支承,每个弹簧单元的一端施加了固定约束,另一端与主轴的节点进行连接。

  双齿辊破碎机ANSYS中的BEAM188梁单元可以模拟主轴的各特性,它是三维钱性有限应变梁单元,适合于对从细长到中等粗细的不同截面的梁或轴的结构进行求解。每个BE.AM188单元具有2个节点,每个节点有6个自由度,可以模拟主轴在各个方向上的振动BEAM18单元具有多种变截面类型,需要设置6种截面的结构与尺寸。