搅拌站传动滚筒在输送设备的有限元介绍

　　
　　大多数人不知道这种材料的知识。在三维CAD软件Solid Works中建立了搅拌站传动滚筒模型，利用有限元分析软件ANSYS对其进行分析，掌握了传动滚筒的应力和变形情况。结果表明，搅拌站传动滚筒的设计完全满足强度要求。
　　1.建立有限元模型
　　基本尺寸为：滚筒的直径为D=1000mm毫米，圆筒的宽度为L=1600mm毫米，与膨胀套筒连接处的轴的直径为320毫米。本文利用三维设计软件Solidworks分别建立了滚筒、连接板、膨胀套筒和轴的基本模型，并通过特殊的装配关系将其装配成一个新的组件。通过这种方法，可以得到所需的力学模型。在建模过程中，我们采取了适当的简化措施。本文对滚筒模型的简化方法如下:
　　(1)省略了辊轴的所有倒角。
　　(2)不考虑滚子封装和搅拌站传动滚筒之间的相互作用，滚子质量直接等于圆柱壳。
　　(3)省略了二次部件，轴承座简化为对轴的约束。
　　(4)由于滚轮为对称结构，采用1/2滚轮建立有限元模型，可节省设计时间和成本。经过上述简化后，将其导入到ANSYS中建立几何模型。
　　输送设备中搅拌站传动滚筒的有限元分析
　　2.材料特性
　　在有限元分析之前，一定要输入轧辊材料的相关特性。
　　3.正确划分模型网格
　　本文采用自由网格单元。由于焊缝和轧辊过渡面的应力分析非常重要，因此有必要划分更多的单元，而其他大部分单元都采用粗拉单元。
　　4.边界条件的定义
　　由于分析的是双驱动搅拌站传动滚筒，这是一个对称的结构，我们只需要分析一半的滚轮模型，而模型上的约束应该是在对称平面和轴支撑上。本文选用调心轴承作为滚子轴承。由于辊轴可以在垂直于轴线的方向上实现一定的旋转角度，所以通常使用圆柱坐标来限制边界条件。
　　5.施加负荷
　　模拟载荷在有限元分析中非常重要。经分析，滚子表面有两种载荷，即正载荷和切向载荷，法向载荷在量纲角方向上一般符合欧拉公式的变化规律。因此，本文中对辊面施加载荷的方法是使用函数载荷。切向载荷使用相同的加载方法。除了表面上的载荷，搅拌站传动滚筒还从电机端接收扭矩作用。本文将扭矩转化为集中力载荷。
　　6.解决
　　施加载荷后，可以用有限元法求解。本文采用直接解法。
　　7.计算结果和分析
　　在求解了搅拌站传动滚筒的有限元模型后，可以对传动滚筒的所有部分进行分析。
　　今天的内容到这里了，因为分析结果给出瞬时变化，在理想情况下，辊子的轴向力不变，但是沿着辊子圆周方向的力交替变化。当滚筒旋转一次，力就改变一次，所以搅拌站传动滚筒在筒壳中间圆周的变形zui大。
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