直线轴承在轨轮式半自动双侧浇注机优化分析直线轴承在轨轮式半自动双侧浇注机优化分析 浇注机是现代浇铸过程中必不可少的一部分,其结构与工作方式对浇注的效率及铸件品质有着直接的影响,运用 ANSYS Workbench 的应力及变形分析功能,对轨轮式半自动双侧浇铸机进行优化,建模分析中,多处涉及直线轴承。 作为浇注机的承载装置, 车架体是浇注机受力与变形Z大的部位, 中凹架作为支撑浇包的主要结构,需要针对性分析。直线轴承会对中凹架的结构强度产生影响, 故在建模中添加直线轴承和滑块模型。考虑浇注机浇包的重量及动载荷,对直线轴承与配套滑块进行技术选型。 对模型进行有限元结构静力学分析,直线轴承与滑块宜简化设置为一体, 按实际工况施加自重载荷,工作载荷 1.6 kN 加载在两个直线轴承滑块上表面; 对中凹架与前车架及后车架连接部位施加约束 Fixed Support, 直线轴承与中凹架接触面施加约束 Bonded-Solid To Solid,然后对应力及整体变形进行分析运算。根据实际工况,计算得知直线轴承及两翼结构变形超出设计要求, 需对其进行加强处理。 根据中凹架的应力和变形分析结果, 直线轴承变形是由于两侧支架之间距离过大,直线轴承承承受过量的扭矩。由变形分布云图得知,中凹架变形具有内弯属性。为使轴承两侧平衡,应对中凹架内侧进行强化,因此设计支撑梁时使其偏向内侧。由于变形量过大,可知初始设计结构不合理,故优化措施是在支撑梁上设计支撑部件以减轻直线轴承的变形量。 当滑块在车架体中部时,Z大变形处为直线轴承顶端,变形 δ 约为 0.6 mm。 当滑块在工作Z大行程位置时,可知Z大变形为两翼与加强杆相交位置, 且直线轴承Z大变形 δ 约为 2 mm。考虑滑块与浇包支架紧固所得的表面张力以及侧移装置中滚珠丝杠的支撑力, 直线轴承的Z大变形量实际应小于 1 mm,由文献知其满足直线轴承的工作要求,故经优化后的结构可以满足设计的要求。 恒力|直线轴承系列
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