中心传动球磨机排料口结构强度建模与分析

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1、第46卷第6期2014年12月南京航JournalofNanjing空航天大学学报UniversityofAeronautics&Astronautics中心传动球磨机排料口结构强度建模与分析蒋新萍1’2周泉3袁锋1’2(1．常州轻工职业技术学院，常州，213164；2。常州市数字化设计重点实验室，常州，213164；3．常州大学机械工程学院，常州，213016)V01．46No．6Dec．2014摘要：针对中心传动球磨机爪型传动件的薄弱结构，利用UGNX软件集成的三维设计模块和NASTRAN模块建立出料端组

2、件装配体模型，并对其进行有限元分析。原始模型的分析结果显示其最大Vonmises应力高于材料的屈服强度，结构的薄弱点在爪柱与十字槽圆盘连接处。两种改进模型A和B都能有效提高排料口的结构强度。数据表明模型B质量轻，所受应力也小于模型A，圆锥面加圆柱面的过渡连接更符合实用要求，为后续的优化设计提供依据。关键词：中心传动球磨机；排料口；静力学分析；模型改进中图分类号：TD453文献标志码：A文章编号：l005—2615(2012)06一0959一04StructuralStrengthModelingandAnal

3、ysisofDischargeOpeningofCenterDriveMiUJi口行gXi以pin91¨，Z^oMQ“口7z3，Yka咒FP竹91'2(1．ChangzhouLightIndustrialVocationalTechnicalCollege，Changzhou，213164，China；2．ChangzhouCityKeyLaboratoryofDigitalDesign，Changzhou，213164，China；3．SchoolofMechanicalEngineering，Changz

4、houUniversity，Changzhou，213016，China)Abstract：Aimingattheweakstructureoftransmissionpartsofcenterdrivemillclaw，thefiniteelementanalysisisconductedbytheuseofthree—dimensionalmodelingandNASTRANmodulesintegratedinUGNXsoftware．Analysisontheoriginalresultsshowst

5、hatthemaxVonmisesstressishigherthanthematerialyieldstress，andtheweakpointoforiginalstructureappearsontheconnectionbetweenclawcolumnsandcrossslot．BothimprovedmodelsAandBcansignificantlyimprovethestructuralstrength．DatashowthatthequalityofmodelBislight，andthe

6、stressofmodelBislessthanthatofmodelA，whichindicatesthatthetransitionalconnectionbetweenconicalandcylindricalsurfacemeetsthepracticalrequirements，thusprovidingthebasisforsubsequentoptimization．Keywords：centerdrivemill；dischargeopening；staticanalysis；modelimp

7、roVing球磨机是物料破碎后将块状物料细化制粉过程中的关键设备，在矿产、水泥等行业发挥着重要作用。目前，国内外球磨机结构最新研究可分为边缘传动类和中心传动类。边缘传动的球磨机效率低，普遍存在耗电量大、耗油量高的问题，采用中心传动系统的球磨机可以实现电机的无负载启动、实现能量的柔性传递，改善球磨机工作性能[1。2j，是一种新型节能环保的球磨机，引领着球磨机的最新发展趋势。有限元分析作为一种高效的数值分析方法，不少学者将其运用于球磨机整体或局部设计和分析。PJons邑n等口1建立了衬板的有限元模型和介质的离散单

8、元模型，将两种模型结合，预测球磨机和衬板的接触应力。沈新普等[4]应用ABAQUS基金项目：常州市数字化设计重点实验室(CM20093001)资助项目。收稿日期：2013一06—28；修订日期：2014一03—30通信作者：蒋新萍，女，副教授，E-mail：jxp@czili．edu．cn。960南京航空航天大学学报第46卷软件对建有人孔和物料的精细球磨机分析了正常运转及启动工况下的筒体受力与变形。