副標題#e#    1調整座三維實體模型的建立
   
    以PEF400x600型顆式破碎機調整座為例，用SolidWorks2001 plus軟件對其進行三維建模。
   
    調整座是破碎機中較復雜的零件，調整座建模的主要步驟是:先設計調整座的橫截面，將其進行拉伸到總長的一半，通過切除特征形成各種槽和螺紋孔，再利用圓角特征倒出鑄造圓角，最后通過鏡向特征完成整個調整座的建模。用SolidWorks2001 plus軟件建立的PEF400 x 600型領式破碎機的調整座三維模型如圖1所示。
   

    2調整座有限元分析
   
    2.1調整座有限元分析前處理
   
    (1)材料選擇調整座采用ZG35，力學性能為:彈性模量為2E+5 MPa，泊松比為0.32NA,剪切模量為7.6e+4 MPa,拉應力為482 MPa,屈服應力達248MPa.
   
    (2)添加約束 如圖1所示調整座工作時平面I是通過調整墊片與機架固定在一起，另外為了調整方便，調整座的兩端分別有T形槽，工作時是用螺栓及螺母將其與機架固定，所以調整座的后平面約束為XYZ三個方向不能移動，T形槽的上端面(Y方向)不能移動。
   
    (3)添加載荷根據(jù)復擺額式破碎機的機構受力分析，得出PEF400 x 600型顆式破碎機調整座在計算破碎力下，肘板的推力為2 172 kN，將此力按均布的形式加載到受力表面。
   
    (4)網(wǎng)格劃分設置網(wǎng)絡單元為四面體單元，雅可比為4point，取單元尺寸為20 mm，容差為1。經過網(wǎng)格劃分后為25 642個節(jié)點數(shù)，15 938個單元。
   
    2.2調整座有限元計算結果
   
    (1)強度分析
   
    調整座(圖略)的最大應力值為228.6 MPa，位置在調整座后部開方孔的圓角處及中間平面上存在應力集中，其結構不夠合理。
   
    (2)剛度分析
   
    從調整座的合成位移中可知，最大變形量為0.093 96 mm，位置在開出方孔的中部，其中X方向為0.079 16 mm, Y方向為0.080 20 mm, Z方向為0.023 20 mm，可看出在調整座后部開方孔，中間平面上的剛性較差。
   
    3調整座結構優(yōu)化設計
   
    3.1調整座優(yōu)化設計
   
    為了使調整座能更好地承受破碎力，減少彈性變形，使其能更好滿足礦石破碎要求，對其結構進行有限元優(yōu)化計算。采用Cosmosl Works工程分析軟件對調整座進行結構優(yōu)化。其步驟為:
   
    (1)優(yōu)化目標 定義調整座體積最小為優(yōu)化目標函數(shù)。
   
    (2)設計變量 由于破碎機的結構所限，調整座的外部尺寸不能變化。從有限元計算結果得知，應力最大的位置在開出方孔的圓角處，如圖2所示。定義設計變量為:尺寸25作為第1個設計變量D1.優(yōu)化時程序推薦范圍是12.5-37.5;開槽上下端厚度30尺寸作為第2個設計變量D2和第3個設計變量D3，推薦值為15-45 ;圓角半徑R10作為第4個設計變量R1，推薦值為5-20，以推薦值作為設計變量的變動范圍。
   

    (3)定義行為 約束為保證調整座在結構優(yōu)化前后的強度和剛度不變，即應力值相近，取優(yōu)化前經有限元計算出的最大應力值228.6 MPa作為行為約束尺寸。