带式输送机轴承座的有限元分析

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轴承座在带式输送机中起着非常重要的作用，传统产品在工艺上存在着-定的缺陷，从而造成材料的浪费，引起不必要的经济损失。本文着重对轴承座进行了结构优化和改进，并对此进行了有限元的静力学分析。

结构优化后轴承座质量为 34.7 ，与优化前的轴承座相 比减小了近 31%。该轴承座底座借助连接螺栓孔周围的撑筋和附加材料，提高了强度，防止底座变形。不会因为过度鹏连接螺栓而受影响。底座下面的附加撑筋可改善轴承座外圈到支撑面的热流动，降低轴承温度，可在-定程度上防止轴承烧伤。

下面对其进行有限元静力学分析，验证该结构是否满足实际工况。

1 优化前后模型分析选用质量为 5O.42 、轴径为 140 mm、使用调心滚子轴承的轴承座为研究对象，如图 1所示。

由于该结构底部为实心，极易造成筋板附近区域出现铸造缺陷，从而影响了轴承座的强度和使用寿命。轴承座进行优化后的结构如图2。

- 16 - - - 图 1 优化前的 图2 优化后的轴承座模型 轴承座模型2 轴承座的有限元分析由于轴承座的形状复杂，直接利用 Ansys建立模型工作量大，所以利用SolidWorks强大的绘图功能，通过 SolidWorks与 Ansys的无缝连接功能，将 SolidWorks建立的轴承座实体模型导人到 Ansys中，对其进行有限元应力分析。

2.1 定义单元类型和材料属性轴承座工作时，主要承受主轴传递的水平推力和竖直压力，在力的作用下产生-定的应力应变，应力应变情况反映了轴承的使用性能。本文选用实体单元 Solid95进行结构离散，Solid95单元有 20节点二次四面体单元。在保证精度的同时，允许使用不规则的形状，适用于模拟曲线边界。

该轴承座主要采用 HT250，弹性模量 E1.30 Xl0Pa，泊松比 0.25 J。