浅谈偏心轴设计及其有限元分析.doc

浅谈偏心轴设计及其有限元分析.doc浅谈偏心轴设计及其有限元分析 1 偏心轴及其主要应用机械用途(1) 偏心轴和它的名字一样,它的中心并非在轴线的中心,一般的轴, 只能带动工件自转, 但是偏心轴, 不但能传递自转, 同时还能传递公转; 美国的压缩机巨头 Copeland , 就是用偏心轴来带动涡旋公转从而快速高效地压缩制剂的。在我们平时的生产和生活中用到最多的就是颚式破碎机和振动筛这两类机械对于这个部件的使用最为广泛。除了这两类机械意外还有一些特殊的机械在工作时会用到这个部件。偏心轴比起一般的轴较为特殊, 其工作时主要承受弯矩和扭矩。而且根据其所在的机械工作条件的不同,在设计和校核时要区别处理。(2) 颚式破碎机俗称颚破, 又名老虎口。由动颚和静颚两块颚板组成破碎腔,模拟动物的两颚运动而完成物料破碎作业的破碎机。广泛运用于矿山冶炼、建材、公路、铁路、水利和化工等行业中各种矿石与大块物料的破碎。被破碎物料的最高抗压强度为 320Mpa 。颚式破碎机在矿山、建材、基建等部门主要用作粗碎机和中碎机。按照进料口宽度大小来分为大、中、小型三种, 进料口宽度大于 600mm 的为大型机器,进料口宽度在 300 ~ 600mm 的为中型机,进料口宽度小于 300mm 的为小型机。颚式破碎机结构简单,制造容易,工作可靠。颚式破碎机的工作部分是两块颚板,一是固定颚板( 定颚) ,垂直(或上端略外倾) 固定在机体前壁上, 另一是活动颚板( 动颚), 位置倾斜, 与固定颚板形成上大下小的破碎腔( 工作腔)。活动颚板对着固定颚板做周期性的往复运动, 时而分开, 时而靠近。分开时, 物料进入破碎腔, 成品从下部卸出; 靠近时, 使装在两块颚板之间的物料受到挤压, 弯折和劈裂作用而破碎。颚式破碎机按照活动颚板的摆动方式不同, 可以分为简单摆动式颚式破碎机( 简摆颚式破碎机)。复杂摆动式颚式破碎机( 复摆颚式破碎机) 和综合摆动式颚式破碎机三种。动颚上端直接悬挂在偏心轴上, 作为曲柄连杆机构的连杆, 由偏心轴的偏心直接驱动, 动颚的下端铰连着推力板支撑到机架的后壁上。当偏心轴旋转时,动颚上各点的运动轨迹是由悬挂点的圆周线( 半径等于偏心距), 逐渐向下变成椭圆形, 越向下部, 椭圆形越偏, 直到下部与推力板连接点轨迹为圆弧线。由于这种机械中动颚上各点的运动轨迹比较复杂, 故称为复杂摆动式颚式破碎机。振动筛是利用振子激振所产生的往复旋型振动而工作的。振子的上旋转重锤使筛面产生平面回旋振动, 而下旋转重锤则使筛面产生锥面回转振动, 其联合作用的效果则使筛面产生复旋型振动。其振动轨迹是一复杂的空间曲线。该曲线在水平面投影为一圆形,而在垂直面上的投影为一椭圆形。调节上、下旋转重锤的激振力, 可以改变振幅。而调节上、下重锤的空间相位角, 则可以改变筛面运动轨迹的曲线形状并改变筛面上物料的运动轨迹。对于这两类机械的偏心轴部件在进行设计与校核时要根据给定条件进行,一定要满足设计要求。 2 有限元应用对偏心轴设计制造的促进作用(1) 有限元分析(FEA , Finite Element