箱體有限元模型的建立箱體網(wǎng)格劃分該減速器的箱體為焊接件，材料為Q235-A，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，為便于網(wǎng)格劃分，在不影響箱體基本結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能的前提下，需對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)化。具Ⅰ輸入齒輪軸部件Ⅱ一級(jí)從動(dòng)大齒輪Ⅲ二級(jí)主動(dòng)齒輪部件Ⅳ輸出軸部件中心驅(qū)動(dòng)磨機(jī)減速器傳動(dòng)原理示意原則為：（1）將焊接件作為一個(gè)整體零件，忽略焊縫的影響；（2）去掉多余的圓角和倒角；（3）根據(jù)實(shí)際情況，去掉不影響力學(xué)性能的孔及凸臺(tái)等；（4）將軸承蓋與主箱體作為一個(gè)整體，簡(jiǎn)化后的模型如（a）所示。

　　為使分析結(jié)果更加合理，減小有限元模型，縮短運(yùn)算時(shí)間，應(yīng)避免網(wǎng)格出現(xiàn)畸形，并采用六面體和四面體網(wǎng)格對(duì)模型離散化<4>。在ABAQUS軟件中，通過(guò)對(duì)箱體進(jìn)行合理分割、定義局部單元類型和種子數(shù)量來(lái)控制網(wǎng)格質(zhì)量，最后生成的離散模型，如（b）所示。該模型共有337257個(gè)單元，其中六面體為333236個(gè)，占總單元數(shù)量的98.8%，結(jié)構(gòu)較為合理。

　　載荷計(jì)算及邊界條件施加合理確定有限元邊界條件是建立有限元分析模型的重要環(huán)節(jié)，它直接影響分析結(jié)果的正確性。一般情況下，建立對(duì)象的邊界條件是已知的，根據(jù)力學(xué)模型的邊界條件，可以很容易確定其有限元模型的邊界條件，如結(jié)構(gòu)工程中的各種框架、鋼架等。但是，在機(jī)械、水土等工程中，需研究的建模對(duì)象往往是整個(gè)結(jié)構(gòu)中的一部分，故在確定邊界條件時(shí)，必須考慮結(jié)構(gòu)其余部分的影響。主要涉及邊界位置的確定和邊界條件的確定兩方面問(wèn)題。

　　已知箱體所受載荷主要作用在軸承座上，軸承座承受的徑向載荷如所示。由于軸承的變形，周向不是180°承載，通常是按照周向120°的區(qū)域進(jìn)行加載來(lái)模擬軸承的實(shí)際工作情況。由于齒輪、軸等部件工作時(shí)，作用在軸承上的主矢量方向一般不是沿坐標(biāo)軸線方向，如所示。因此，作用在軸承上的區(qū)域可按主矢量方向兩側(cè)各60°的區(qū)域加載，α為主矢量相對(duì)垂直方向的偏移角度，α=artan。根據(jù)上述方法可得，各軸承座上主矢量的偏移角度如所列。

　　根據(jù)的偏移角，確定軸承座的承載區(qū)域后，即可將對(duì)應(yīng)的載荷，根據(jù)線接觸軸承載荷余弦規(guī)律施加在軸承座上；對(duì)于軸向載荷可按等效靜載荷均勻施加在軸承孔端面圓周上來(lái)模擬，最終完成減速器箱體的載荷施加，如（a）所示。最后根據(jù)減速器的安裝形式，約束底面定位塊的自由度，完成減速器箱體邊界條件的施加。

　　語(yǔ)在對(duì)減速器系統(tǒng)計(jì)算分析的基礎(chǔ)上，綜合考慮自（a）應(yīng)力云圖（b）位移云圖箱體應(yīng)力、應(yīng)重及工作載荷的作用，采用有限元法，建立了箱體有限元靜力學(xué)模型，得到了額定載荷下的中心驅(qū)動(dòng)磨機(jī)減速器箱體的應(yīng)力及位移云圖。分析結(jié)果表明，該箱體結(jié)構(gòu)比較合理，沒(méi)有明顯的應(yīng)力集中，具有較高的可靠性，為今后該類齒輪箱箱體的設(shè)計(jì)提供了借鑒，具有一定的理論意義和工程實(shí)用價(jià)值。