基于ANSYS的雙齒輥破碎機破碎輥模態分析

李 瑋，鄭金周

（1.長治清華機械廠 工藝研究所，山西 長治 046012；2.清華鋼結構有限公司 技術部，山西 長治 046012）

0 引言

齒輥是雙齒輥破碎機［1］的核心組成部分，在破碎機破碎物料的過程中齒輥常出現振動不穩定情形。為了減少齒輥的振動，確定齒輥結構的固有頻率，使設計人員避開這些固有頻率或減少這些固有頻率上的激勵，從而減少振動和噪聲，保證破碎機能可靠地工作，有必要對齒輥進行模態分析。

本文利用有限元軟件ANSYS workbench進行齒輥模態分析，驗證其結構是否滿足設計要求，為齒輥的設計提供一定的參考依據。

1 不同材質的破碎機齒輥模態分析

1.1 建立模型

Solid Works軟件與ANSYS之間具有良好的接口［2］，可以實現無縫連接，從而避免數據丟失，同時它有效地彌補了ANSYS建模功能的不足。在Solid Works界面工具欄中點擊ANSYS 12.0圖標，即可啟動ANSYS workbench，進入到Workbench分析環境中。

雙齒輥破碎機齒輥的基本參數如表1所示，在三維軟件Solid Works中建立破碎機齒輥的三維模型。

表1 雙齒輥破碎機齒輥基本參數 mm

模態分析主要用來確定結構的振動特性，即固有頻率和各階振型。模態分析中材料的性質可以是線性的也可以是非線性的，需要指定材料的密度、彈性模量及泊松比。對于雙齒輥破碎機齒輥，本文擬采取ZG310、ZG35Cr Mn Si、ZGMn13這3種材料進行比較，其力學性能如表2所示。在Solid Works環境中建立好齒輥幾何模型后，將其導入到workbench界面中，選擇Modal模塊即可在Engineering Data、Geo metry、Model、Set up等分析步中對齒輥模型的材料數據、幾何尺寸、網格劃分、邊界條件等參數進行賦值或修改。……