基于ProE軟件的錘式破碎機零部件建模及裝配案例目錄TOC\o"1-3"\h\u8189基于ProE軟件的錘式破碎機零部件建模及裝配案例 1196191.1軟件簡介 1262751.2零部件建模 155621.2.1主軸建模 1149391.2.2輻板建模 2315421.2.3錘頭建模 279681.2.4箱體建模 3265981.3整機建模 3307731.3.1主軸總成建模型 3119831.3.2整機裝配 51.1軟件簡介目前，Pro/E軟件在建模中得到了廣泛的應(yīng)用。通過采用參數(shù)化模塊化設(shè)計方法，使得單個數(shù)據(jù)庫能夠特征關(guān)聯(lián)控制，使得并行工程設(shè)計得以實現(xiàn)。一般專業(yè)的設(shè)計機構(gòu)的基本設(shè)計模塊主要包括以下四個設(shè)計部分：草圖設(shè)計，部件設(shè)計，裝配設(shè)計，板材設(shè)計等，用戶可以根據(jù)需要調(diào)用相應(yīng)的模塊進(jìn)行設(shè)計。pro/E的全新設(shè)計理念使得操作和設(shè)計都更加簡單。Pro/E的幾何實體功能可以準(zhǔn)確表示模型中的每個幾何特征信息。同時，軟件分配了模型的物理屬性，并獲得了模型的質(zhì)量，質(zhì)心和慣性等特征信息，為設(shè)計人員帶來方便。1.2零部件建模1.2.1主軸建模破碎機主軸由幾個階躍軸構(gòu)成，一端與聯(lián)軸器組合，軸承支撐在殼體中，另一端支撐在軸承和軸承座中。軸心部設(shè)有具有鍵槽結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子輻板。為滿足后期計算的需要，模型忽略了鍵槽結(jié)構(gòu)和肩部靠近中間部分的特點。整體主軸拉伸成形后，在兩端按實際軸徑切割物料。實體模型如圖1.1。圖1.1主軸幾何模型示意圖1.2.2輻板建模破碎機構(gòu)的重要組成部分—輻板，輻板有著支撐破碎轉(zhuǎn)子組織的用處。鍵槽結(jié)構(gòu)讓軸心和主軸得以相連，主軸來驅(qū)動轉(zhuǎn)動；軸心周圍設(shè)有裝配孔，配合銷軸帶動銷軸與錘頭共同進(jìn)行轉(zhuǎn)動，從而達(dá)到破碎的效果。在輻條模型中，進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮喕?，根?jù)其尺寸比，僅保留具有幾何參數(shù)的具有裝配關(guān)系的軸銷子。此舉可以有效的避免軸向固定端蓋在有限元的分析中出現(xiàn)鍵槽結(jié)構(gòu)和連接孔應(yīng)力集中的現(xiàn)象。圖1.2所示為幾何模型。圖1.2輻板幾何模型1.2.3錘頭建模錘頭采用整體結(jié)構(gòu)，鉸接懸掛在位于輻條之間空間的銷釘上。所述輻條板上裝有8根銷釘軸，從兩端插入2根銷釘軸，形成一個整體。破碎功能直接由錘零件完成，錘零件通常用40Cr鋼，20Mn等高硬度材料加工。根據(jù)破碎的轉(zhuǎn)子組件的關(guān)系，破碎機主要使用兩種錘頭形式，單柄錘頭和雙柄錘頭，選用這兩種錘頭的樣式可以保證旋轉(zhuǎn)平衡和提高旋轉(zhuǎn)慣量，來達(dá)到更好的破碎效果。錘頭的具體形式如圖1.3所示。圖1.3錘頭幾何模型1.2.4箱體建模錘擊破碎機殼體與鋼板焊接成箱形結(jié)構(gòu)。機殼可以沿轉(zhuǎn)子中心線分為上下機殼，連接處采用螺栓連接。上殼的上方是一個進(jìn)料口。下殼的底部用地腳螺栓固定在地面上，具有一定的剛性。在破碎過程中，為了承受振動荷載和破碎機的整體剛度，需要在板外加肋。機箱側(cè)壁有一小門，由液壓元件控制，檢修方便。建模過程中破碎機的殼體結(jié)構(gòu)簡化如下：（1）適當(dāng)增加箱體與各個組件配合部位的尺寸，忽略液壓元件和電氣元件，造成質(zhì)量降低；（2）省略了螺栓孔的結(jié)構(gòu)和相應(yīng)的凸臺，從而使上下殼一體形成。在圖1.4中給出了基于上述簡化原理的殼體幾何模型。圖1.4殼體幾何模型1.3整機建模1.3.1主軸總成建模型本次設(shè)計的錘式破碎機主軸總成主要由：傳動軸、端部輻板、間隔輻板、錘頭等部分組成。主軸部件的建模完成后，這些部件被組裝起來。那么工作原理為：主軸通過軸承安裝在殼體兩側(cè)的軸承座上，電機通過彈性聯(lián)軸器來使主軸直接轉(zhuǎn)動。軸系上有12排輻板，輻板通過按鍵與軸系相連。襯墊安裝在輻板相間。兩端都需要用螺母固定，以免輻條軸向移動。錘子鉸鏈懸掛在輻條中間的銷釘上。上述四個孔在網(wǎng)的正交方向上與銷釘結(jié)合，所述八個銷軸分別由所述輻板的左、右連接，用螺母緊固。轉(zhuǎn)子圓周上有4個錘頭，轉(zhuǎn)子圓周上有5個錘頭(左右兩端雙柄錘頭)或6個錘頭(全部單柄錘頭)。采用預(yù)設(shè)自由度約束條件下的主軸總成，選擇主軸總成中的主軸作為裝配基準(zhǔn)部件。先將端面輻條裝配在兩側(cè)，在端面輻條軸與主軸軸之間建立同軸約束，那么與肩平面就是對齊限制的關(guān)系。間隔輻板支撐著銷軸和分離開的錘頭，間隔輻條在端輻條之間等距排列，與主軸支承銷相連，用來傳遞來自主軸的動能。軸線與主軸上有設(shè)計在間隔網(wǎng)的同軸約束；同軸約束設(shè)計于間隔網(wǎng)的銷軸和端網(wǎng)的銷軸上。根據(jù)分區(qū)之間的距離，以對齊和偏移的方式確定間隔網(wǎng)的軸向位置。在這之后組裝銷。同軸上的兩個錘銷自兩端穿透，進(jìn)而對以上所述所得到的銷與一組軸孔的軸的同軸度形成約束；在銷釘端部與端板端部之間創(chuàng)建對準(zhǔn)約束；銷軸面與主軸面之間的夾角可同時設(shè)置，這是一種限制(可設(shè)為0°)。然后組裝錘頭，將錘頭通過銷孔與銷軸結(jié)合，并使用墊片進(jìn)行軸向加固和定位。組裝時，使錘子銷孔和銷軸的同軸度產(chǎn)生互相制約的關(guān)系；在位于鄰近輻條的中間建立錘頭的軸向偏移；與此同時將錘頭與裝配體的部分，在平面上形成固定的角度約束。經(jīng)過以上裝配步驟使錘頭全部約束固定。設(shè)定空隙大小和旋轉(zhuǎn)角度，所有錘頭以數(shù)組方式組合。支承和支承座通過軸肩與主軸相連。把軸承和支承組合在一起，沒有考慮軸承彈性對整體結(jié)構(gòu)的影響。因此將軸承的軸線與主軸之間創(chuàng)立同軸約束；使用對中偏置的方法來估算軸承座與軸承之間的軸向位置；在軸承座的底表面與主軸線同軸地之間設(shè)置一個固定的平面角，從而在軸承座上完成了充分的制約關(guān)系。轉(zhuǎn)子組件的裝配結(jié)構(gòu)類似于圖1.5。圖1.5主軸總成結(jié)構(gòu)示意圖1.3.2整機裝配進(jìn)行整機組裝的時候，以殼體作為組裝基礎(chǔ)，殼體以默認(rèn)方式來進(jìn)行完全約束。隨后組裝成弧形反擊板，使反擊板的外壁和殼體內(nèi)壁的弧形面相匹配，反擊板的兩面和弧形邊相對齊。然后按次序組裝所有的篩板，從而完成外殼組件組裝。增加主軸組件，使主軸軸線與外殼的主軸孔的軸線對齊，并限制軸承座與外殼的上組件表面對齊。在端面上設(shè)置偏移量，以完成對主軸組件的足夠約束。組裝式破碎機的具體結(jié)構(gòu)分析圖如圖1.6所示。圖1.6破碎機整機結(jié)構(gòu)裝配分析圖整體裝配完成后，需要檢查裝配體的全局間隙和全局干涉。因為每一個零件的形狀或尺寸都不是一模一樣，細(xì)微的差別就能形成間隙，合起來這就是所謂的整體間隙。但是上述的問題就可以導(dǎo)