SHJ-65A双螺杆挤出机传动箱箱体有限元分析

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双螺杆挤出机广泛应用于食品和塑料加工，是- 种可以对不同的生产原料进行共混、改性、填充和着色以及脱挥、提浓和干燥的设备。在双螺杆挤出机传动系统中，传动箱箱体是整个双螺杆挤出机传动系统的基础，其是传动零件最主要的支撑部件lJ。因此，传动箱箱体的刚度和强度对整个传动系统运转的稳定性和可靠性有着重要的影响。

本文以南京市某双螺杆挤出机生产厂家生产的SHJ-65A双螺杆挤出机传动箱箱体为研究对象，使用有限元软件 ANSYS11.0为分析工具，在workbench界面对箱体进行线性静力分析和模态分析，得出了该传动箱箱体的变形和等效应力应变云图，以及传动箱箱体前十阶固有频率和振型特征，验证了传动箱箱体结构的合理性，并为后续的箱体优化设计提供支持。

1 静力分析1.1 几何模型从实际装配情况以及方便施加载荷、约束等方面考虑 ，将传动箱箱体中的上下箱体合成-个整体在Pro/E中进行建模 ，再通过无缝接口导入 ANSYS1 1.0中[21。在建模过程中，可以简化-些细小特征结构，如定位销孔、吊钩、油槽、进出油孔以及箱体边缘的倒角和圆角等，主要原因有三个：首先，在模型中细小特征结构的网格划分较为复杂，增加了有限元分析的前处理工作量；其次，在导人 ANSYS workbench过程中，过于细小的结构有可能丢失，导致箱体在网格划分过程中出现错误；最后，这些细小的特征结构对最终的有限元分析结果几乎没有影响，在实际的分析中可以省略简化31。箱体三维模型如图 1所示。

图 1 箱体几何模型1.2材料属性传动箱箱体材料为HT300，HT300基本参数如下：密度为 7.3 X 10 kg/mm3，弹性模量为 143 000 Mpa，泊松比为0.27，屈服强度极限为300 Mp a4。

1.3网格划分箱体在实际受力中，主要承受拉伸压缩以及弯曲变形，因此网格类型采用四面体网格。在本文中，根据箱体的大小，网格大小为 10 Inln，网格划分平滑程度为h ”，划定后网格数量为 762 118，节点数量为1 240 361，箱体的有限元网格划分模型如图2所示。

图 2 箱体网格模型1.4载荷与约束箱体载荷主要来自齿轮传动过程中齿轮所受到的圆周力、轴向力以及径向力，这些力通过轴承传递收稿 日期 ：2012-12-12作者简介：徐 阔(1988-)，男，山东临沂人，硕士研究生，研究方向为现代机械设计理论及方法；通讯作者简介：张维强(1956-)，男，江苏南京人，教授，硕士生导师，研究方向为现代机械设计理论及方法。