SolidWorks固定破碎机一体化设计

    4.模态分析

    由于固定式破碎站工作中存在振动不稳定的情况，在设计时必须对其进行模态分析，模态分析的主要任务是研究无阻尼系统的自由振动，特别是确定结构的固有频率，可以有效通过改变构件质量或形状避开这些频率或最大限度地减小在这些频率上的激励，从而消除过度疲劳或损坏。

    在Simulation中选择频率分析算例，并定义各部件的材料属性和边界条件，运行后，程序给出频率及振型图，图5为上述工况状态下的前四阶振型图，从放大比例的振型图中可以看出，工作装置的一阶模态振型是在XZ水平面内的弯曲变形，二阶模态振型是在XY垂直面内的弯曲变形，三阶模态振型是自身的扭转变形，四阶模态和五阶模态振型表现为结构的不同部位出现鼓起状振动，表现出系统的空间固有特性。

    振动可以表达为各阶固有振型的线性组合，其中低阶自振频率所引起的共振往往引起结构较大的应变和应力集中，高阶的影响则很小，因此我们选取前4阶模态来分析，图6为上述工况下的前4阶振型图。从图中可知1阶固有频率为5.76Hz，2阶固有频率为9.48Hz，3阶固有频率为32.4Hz。4阶固有频率为36.5Hz。由于此工况下破碎机马达转速为6～60r/min，其频率为0.1～1Hz;破碎站电机的转速一般为1460～1470r/min，频率为24.4Hz左右，可以得出前4阶固有频率与马达和电机频率没有产生耦合，不会发生共振破坏。

三、结论

    本文利用SolidWorks 2010软件中嵌入的插件Simulation和Motion对某型号型固定式破碎机进行了三维建模、运动仿真和有限元技术的分析，整个过程是相关联的。分析过程中所做的修改都会自动映射到仿真模型和工程图中，大大节省了分析时间。并在理论分析和实际相结合的基础上对仿真的结果做出正确评估，得到的相关数据对设计工作具有重要的指导意义。通过在产品开发过程中使用SolidWorks相关软件，将CAD和CAE技术有机的结合起来，提高了产品的设计质量，减少试验环节， 缩短设计周期，产生了显著地经济效益。