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基于Workbench的螺旋堆取料机取料装置有限元分析及优化设计螺旋堆取料机是一种新型的散料处理设备,主要用于散料的堆取和输送作业。与目前市场上普遍使用的斗轮堆取料机相比,生产效率高且结构简单、操作灵活,因此得到了越来越多生产厂家的关注与制造,也得到了许多用户的使用。取料装置是螺旋堆取料机的主要工作机构,主要包括取料臂架和螺旋取料机构,具有工况复杂、工作环境恶劣、自重较大等特点,其工作的可靠性、平稳性、安全性影响着整机的正常工作,所以对取料装置进行有限元分析具有十分重要的意义。以螺旋堆取料机的取料装置作为研究对象,分别对取料臂架在常用取料工况下进行有限元分析,以及对螺旋取料机构螺旋体进行优化设计。取料臂架静、动力学分析。首先,根据生产要求和某公司的实际制造情况,对取料装置的螺旋取料机构和带式输送机的主要结构尺寸进行了设计计算与验证;根据取料臂架的实际结构形状和尺寸,使用Solidworks三维建模软件和Workbench软件中的建模模块创建取料臂架的有限元分析模型。其次,确定取料臂架在取料工况下所承受的外界载荷,对取料臂架进行静力学分析,验证其强度、刚度是否满足工作要求。为确保结果准确,对网格进行无关性检验和网格质量评定,结果显示,最大应力值和变形都小于许用值,富余量较大,原设计偏于保守。然后,对取料臂架进行模态分析,计算得到取料臂架前八阶的固有频率和振型,发现了振动幅度较大的部位,在模态分析的基础上进行谐响应分析,最后确定了取料臂架容易出现共振现象的外界激励频率值,激励危险频率为30Hz,对应取料臂架的第六阶固有频率值,目前的设计已经有效地避开了此频率。螺旋取料机构螺旋体的优化设计。在静力学分析的基础上,对螺旋体进行优化设计,在满足应力、变形条件下,以螺旋体质量为需求的目标函数,优化得到了螺旋叶片的最优厚度值为17.5mm、螺旋轴直径为250mm,保证了其工作的经济性、可靠性。本文的研究思路和分析方法对相关堆取料机的设计、分析、优化提供了参考,利用有限元分析可以保证堆取料机的正常工作、缩短研发周期、降低制造成本。