轮式破碎机锤轴的动力学仿真研究与分析

轮式破碎机与转载机配套，用于煤矿井下巷道内破碎大块原煤。锤轴是破碎机的重要部件，其由皮带轮、锥套、轴、锤体、轴承、轴承座和锤头等组成。工作时电机的输出由窄V带传动传给锤轴，带动锤体旋转，破碎块煤。因此锤轴要承受强烈的摩擦磨损、冲击载荷和交变应力的作用，静、动态特性要求高。下文通过仿真，研究分析锤轴的动力学。

以破碎机锤轴为研究对象，利用Pro/E软件建立锤轴的三维几何模型，模型简化后导人ADAMS建立锤轴的动力学模型，对其进行动力学仿真分析。根据破碎机的工作条件和受力状况，在ADAMS 环境中对锤轴添加运动约束：皮带轮和锤体主轴之间建立固定约束；锤体主轴和锤体通过键连接，它们三者之间分别建立固定约束；锤体中心处建立旋转副。在旋转副上建立旋转运动；锤头与煤块之间施加碰撞约束。

通过ADAMS动力学仿真，对碰撞过程进行分析，能够较真实地反映轮式破碎机的实际运动情况，并计算出水平方向和垂直方向的碰撞力，经过计算可验证破碎机工作的可靠性。

采用ANSYS有限元分析计算，能够较真实地反映轮式破碎机锤头的实际受力状态，明确应力、应变分布区域，且所得结果与实际较吻合。

有限元仿真分析结果表明，轮式破碎机锤头零件的较大应力为177 MPa，较大应变为0.2mm。由此可见，锤头的安全系数较大，满足安全要求。同时通过仿真结果，可为提高锤轴的工作寿命和轮式破碎机的分析、设计提供依据。

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