Page 108 - 《橡塑技术与装备》2022年7期

橡塑技术与装备 CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY AND EQUIPMENT

紧固螺栓校核须首先获取载荷，以往大都是通过
手算的方式。这里采用多体动力学的方式建立模型，
机构根据工况运动，获取轴承座所受最大载荷，基于
该载荷进一步对螺栓进行静强度校核与疲劳校核。

2 输送装置多体动力学仿真与结果分析
2.1 多体动力力学模型搭建
（1）模型搭建 ：为实现对成型胎侧输送装置的运
动仿真分析，将运动模拟中没有相对运动的部件组合
成单个刚体零件。用于运动仿真的刚体模型如图 2 所
示。

图 3 边界条件

选用 THK 导轨的技术说明，导轨连接处摩擦系数取
0.004。
（4）材料属性 ：计算中用到的材料属性如表 1 所
示
表 1 材料属性
弹性模量 密度 屈服强度 抗拉强度
材料 泊松比 -9 -3
/MPa /(10 t . mm ) /MPa /MPa
Q235A 2.12e5 0.29 7.85 235 375
备注 ：
1. 材料属性数据来源于机械工程材料性能数据手册
2. 材料属性数据为常温数据
图 2 刚体模型
（5）计算工况 ：在计算模型中，添加在模板驱动
（2）边界条件设置：将机架与地面（ground）固定， 气缸的平移驱动平移 800 mm，添加在机架驱动气缸
机架与架体在连接位置添加两个旋转副，架体与模板 的平移驱动平移 100 mm。推动胎侧输送装置在重力
在导轨连接处添加四个平移副，模板驱动气缸与架体 作用下完成动作。
在连接位置添加一个旋转副，模板驱动气缸与模板在 2.2 多体动力学计算结果
连接位置添加一个旋转副，两个架体驱动气缸与机架 （1）驱动力分析 ：运动分析中测得模板驱动气缸
分别在连接位置添加一个旋转副，两个架体驱动气缸 上的平移驱动受力情况如图 4 所示。可知在运动过程
与架体分别在连接位置添加一个旋转副。模型中所添 中，模板驱动气缸所受的最大反力为 422 N。
加约束如图 3 所示。在模板驱动气缸和架体驱动气缸 架体驱动气缸上的平移驱动受力情况如图 5 所示。
上添加平移驱动，模拟驱动气缸的驱动作用。已知模 可知在运动过程中，架体驱动气缸所受的最大反力为
板驱动气缸运动距离为 800 mm, 架体驱动气缸运动距 7 953 N。
离为 100 mm。重力加速度方向为 ：-Y ，重力加速度 （2）轴承座受力分析 ：转轴轴承座连接节点如图
2
大小取软件默认值 ： 9 806.65 mm/s 。 6 所示， 转轴轴承座如图 7 所示，由运动仿真所得转
（3）接触设置 ：机架与架体在轴承连接处的旋转 轴轴承座所受力如图 8 所示，其最大值 Fx=1 366 N，
副需设置摩擦系数，根据国标 GB/T 271—1997 规定， Fy=4 851 N。此处获得的载荷为下文螺栓静强度与疲
连接处使用的外球面球轴承摩擦系数取 0.002 2。架体 劳计算所需输入载荷。
与模板在导轨连接处的平移副需设置摩擦系数，根据

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