PC5282顎式破碎機(jī)的設(shè)計及動顎、機(jī)架有限元優(yōu)化分析.pdf

1、綜合利用計算機(jī)的硬件和軟件系統(tǒng),結(jié)合現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)和經(jīng)驗設(shè)計方法,應(yīng)用機(jī)械設(shè)計知識和材料力學(xué)理論,本文對PC5282顎式破碎機(jī)的研究主要有以下幾點:
　　(1)基于國產(chǎn)顎式破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)并結(jié)合國外先進(jìn)破碎機(jī)的相關(guān)優(yōu)點,通過分析對比,本文對零部件結(jié)構(gòu)方案進(jìn)行了合理的選擇;根據(jù)對顎式破碎機(jī)平面機(jī)構(gòu)的幾何解析,建立了動顎連桿的運(yùn)動表達(dá)式,通過C＃代碼編程計算得出不同方案下動顎連桿的行程數(shù)據(jù),對比分析后選取了機(jī)構(gòu)最終方案;應(yīng)用Solidwor

2、ks軟件完成了整套零部件的三維設(shè)計和工程圖的繪制并根據(jù)受力情況對主要零件做了強(qiáng)度校核計算,計算結(jié)果驗證了受力零件滿足設(shè)計要求。
　　(2)基于COSMOSWORKS軟件對動顎和后機(jī)架做了靜力有限元分析。靜力分析得出:動顎推力板支撐處產(chǎn)生了集中應(yīng)力和最大變形,這與實際應(yīng)用中動顎最易受損部位相符,最大應(yīng)力值為93.98MPa,遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于材料的屈服極限248Mpa;最大位移出現(xiàn)在動顎底部,位移值為0.1367mm,不影響動顎的工作性能;動

3、顎整個結(jié)構(gòu)的最低安全系數(shù)為2.641,表明動顎具有足夠的強(qiáng)度性能。后機(jī)架側(cè)壁中部的螺栓安裝孔是產(chǎn)生集中應(yīng)力的部位,應(yīng)力值達(dá)209.6MPa,仍小于材料的屈服強(qiáng)度248MPa;應(yīng)變值為0.6509mm,后機(jī)架中部出現(xiàn)了最大位移且位移值為0.2498mm,但總體分析來說,應(yīng)變值和最大位移值對后機(jī)架的工作性能影響很小。
　　(3)利用COSMOSWORKS優(yōu)化功能,根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)和復(fù)雜程度,對動顎和后機(jī)架提取了不同數(shù)量的尺寸參數(shù)作為設(shè)計

4、變量,根據(jù)零件鑄造性能要求為設(shè)計變量設(shè)置優(yōu)化范圍,在有限元分析的最大應(yīng)力為約束條件下對動顎和后機(jī)架做了減重的結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究。優(yōu)化后的動顎,各個筋板厚度都有減薄,筋板位置也得到改善,最大應(yīng)力為92.428MPa、最大位移為0.1453mm,位移數(shù)值有所提高,但提高程度很小且分布規(guī)律和優(yōu)化前相似?？傮w積由0.24419m3減少至0.2282m3,減輕重量近6.5％。優(yōu)化后的后機(jī)架最大應(yīng)力為219.8MPa、最大位移為0.3177mm,比初始模