1建立破碎机的几何模型和动力学仿真模型
1.1建立破碎机的几何模型Pro/Engineerwildfire是美国参数化技术公司推出的一款三维建模软件。它具有基于特征、全参数、全相关、单一数据库等特点。产品的整个设计过程完全可以在三维模型上完成，形象直观。它有单一的数据库，任何参数的变化都会反映到整个设计过程中的相关环节。单一数据库技术和全关联功能为并行工程的实施提供了良好的开发平台。
1.2建立破碎机的动态仿真模型。
在Pro/ E中，将锤式破碎机建立的几何模型导出为parasolid (*x-t)格式文件，可由ADAMS软件读取。选择& ldquo在亚当斯。导入文件& rdquo阅读此文件，为锤式破碎机动力学仿真模型的建立做准备。
在ADAMS中，对导入的组件模型施加约束和驱动，如下所示:
1)在锤体和锤头上形成固定约束；
2)在键和心轴之间创建固定的约束；
3)在键和锤体之间产生固定的约束；
4)在锤头和壳体之间形成固定的约束；
5)在主轴一端的中心创建转动副；
6)创建一个驱动电机，并将转速加到转动副上；
7)在锤头和煤块之间形成碰撞副；
8)将煤的密度设置为1.80g/cm3，并选择矿物的尺寸作为最大通过尺寸1110mm & x；400毫米&次；68mm，模拟最恶劣的工作环境。
1.3采用动态可视化仿真的方法实现动态仿真。不需要建立机械系统的数学模型，列出描述系统特性的微分方程，而是利用动态可视化仿真软件进行上述求解，不仅可以求解线性系统，也可以求解非线性系统。
2建立ANSYS & ADAMS联合仿真分析平台
2.1建立可重复使用的有限元模型
使用ANSYS & APDL，实现了参数化建模和自动控制求解，从而降低了手工操作的复杂性和难度，从而构建了数字化的可重用分析模型。通过改变样机的结构参数，改变了样机的结构特性，为不同要求的产品设计提供了参考。关键参数是在结构的设计过程中要考虑零部件的尺寸，主要是主轴的直径和与其尺寸相适应的联轴器部分的结构尺寸。在建模过程中，为了便于后续的ANSYS分析，需要对模型进行适当的简化。另一方面，由于破碎机具有对称结构，因此采用对称方式建立模型，并在分析过程中设置对称约束。只对一半的装配模型进行分析，分析完毕后，通过对模型进行扩展得到整个结构的计算结果，不仅可以得到预期的结果，还可以大大节省资源，缩短计算机时间。
2.2建立联合仿真分析平台
利用ANSYS和ADAMS构建的联合分析平台实现了结构分析。由于锤头在破碎物料时受力极其复杂，用传统方法不可能获得锤头每一时刻的受力情况，所以通过ADAMS仿真得到锤头的受力情况，然后加载到ANSYS中进行有限元分析。随着对机械产品质量要求的不断提高，动态分析的精度要求也在不断提高。因此，在动力学分析中，不仅要考虑刚体运动，还要考虑柔性体运动。在机构动力学分析理论中，倾向于将多刚体动力学与多柔性体动力学相结合。相应地，在动态可视化分析的实现上，倾向于应用机械刚体动力学分析软件和有限元分析软件相结合的模式。在软件应用中，包括CAD软件、多体动力学分析软件ADAMS和有限元分析软件ANSYS，柔性体会对整个机械系统的运动产生重要影响。同样，整个系统的运动反过来决定了各个部件的应力和运动状态，从而决定了部件内部的应力和应变分布。因此，需要用ANSYS和ADAMS软件来分析运动系统中柔性体的应力和应变。
破碎机的工作过程是电机通过齿轮箱将力和运动传递给主轴，再通过键将运动传递给锤体，锤体和锤头通过螺栓组件刚性连接在一起，使电机的运动和力传递给执行部件& mdash锤头，这是整个工作过程。基于ADAMS和ANSYS的分析特点，将破碎机的主轴、锤体、锤头、键和螺栓等部件作为一个整体进行研究，称之为破碎机的主体部分。
它主要承受以下类型的力:
1)摩擦载荷。作用在锤式破碎机主体上的摩擦载荷主要是由轴与密封装置之间的摩擦、轴承滚动产生的滚动摩擦和其他辅助装置的摩擦引起的。
2)惯性负载。破碎机有角加速度时产生的载荷。
3)阻尼负载。阻尼载荷是一种与外界环境有关的载荷，其大小与运动物体的速度成正比。这个载荷很小，一般分析可以忽略。
4)工作负荷。锤式破碎机正常工作时，锤头与煤岩碰撞，会产生力。在碰撞过程中，虽然锤式破碎机锤头与煤岩的速度变化有限，但由于碰撞时间极短，加速度大，会产生巨大的碰撞力，远大于前三者，占90%以上。分析中只能考虑工作载荷。
2.3创建锤头柔性体
1)建立模型，将模型划分成网格。
2)建立外部节点。在ANSYS程序中，外部节点是指柔性体和刚体连接的节点，在ADAMS运动学分析中用来连接柔性体和刚体。在ANSYS中建立模型需要应用于ADAMS仿真时，如何选择结构中的外部节点是一个非常重要的问题。一般来说，一个关节位置只有一个节点作为外部节点。如果柔性体的连接部分是空 center，则需要在连接处创建一个节点作为外部节点。外部节点及其周围的柔性体节点通常由刚性区域定义。
3)统一单位。
4)输出adams (*MNF)文件。*MNF文件是由ansys生成的柔性体模态中性文件，由ADAMS软件使用。该文件包含柔性体的质量、质心、惯性矩、频率、振动模式和载荷参与因子。在破碎机中，由于锤头的斜面是碰撞的主要位置，所以必须选择斜面上的所有节点与外部节点进行耦合和连接，以保证有限元分析时碰撞力的模拟。
2.4有限元分析结果
将上述得到的关键零件的应力值与许用应力值进行比较，发现其值远小于各零件材料的屈服极限，可以满足使用要求。
3.结论
数字样机技术是以CAX/DFX技术为基础，以机械系统的运动学、动力学和控制理论为核心，融合了虚拟现实、仿真技术和三维计算机图形技术，为产品研发提供了一种全新的数字化设计方法。在数字化设计的背景下，以锤式破碎机为研究对象，对其数字样机进行建模和分析，具有重要的研究意义。
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