刮板輸送機廣泛應用于煤礦冶金等行業，是現代化礦山冶金企業中礦石物料的主要輸送方式，對提高生產率、改善作業人員工作環境，提高生產環境安全性有重要意義。由于工作環境惡劣，粉塵、沖擊過載和疲勞及設計上自身應力分布不合理等原因．刮板輸送機的故障率較高．尤其是其變速箱軸承部分是產生故障較多的部件，一旦出現故障會嚴重影響生產，并且其維修較困難。本文利用虛擬仿真技術，結合生產中出現的故障，就軸承座部分的受力狀態進行了分析。
1、建立軸承座模型
ANSYS中建模有2種方式，分別是從上至下建模和從下至上建模。
從上至下建模首先建立一個跟模型相似的三維模塊．而后利用各種特征命令如：體的加減、面的加減等布爾運算命令，或拉伸、旋轉、掃略等命令生成各種零件特征。
從下至上建模是從較低級的幾何元素開始．運用各種特征命令建立模型。例如本文中軸承座模型，可以先創建關鍵點，而后由點連接起來生成線．再由線連接成環而生成面．最后由面生成目標實體。在建模過程中可以簡化和忽略一些對應力分布影響很小的特征，如倒角。
2、對模型離散化
有限元分析過程中，很重要的一步就是對有限元模型的離散化。模型的離散化是進行分析計算的基礎，同所選單元類型有關，影響著分析結果精度和可靠性。
ANSYS提供了很多種模型離散化方法，有自由網格劃分、智能網格劃分和映射劃分等方法。其中智能網格劃分和映射網格劃分適合于形狀規則的模型，自由網格劃分適合于形狀復雜的模型，但沒有絕對的界限，通常是3種網格劃分方法綜合使用，通常利用自由網格劃分對模型主體進行離散，而對于局部特征利用映射網格劃分．這樣可以得到高質量的網格。
根據軸承座工作狀態特點．本文所選分析單元類型為Solid95．利用上述3種網格捌分方法對模型進行網格劃分如圖2所示。
3、根據工況故障對模型施加負載分析
刮板輸送機工作環境惡劣，粉塵、沖擊使其變速箱軸承產生磨損、變形等失效形式。其最惡劣的工況是有物料沖擊落在輸送帶上．并且輸送機上已滿載物料，輸送機剛啟動時的工況。在這種狀態下，輸送機不僅有輸送帶上物料產生的靜載荷．而且受到物料落下而產生的沖擊載荷．同時還要考慮過載對零部件產生的影響．、因此對變速箱軸承座的分析就不僅要施加靜約束和靜載荷，而且還要考慮其沖擊動載荷。。
假設軸承外圈為剛性件，軸承座內孔的應力和應變是線性關系．則軸承座內孔表面所受壓力
將利用上述公式計算得到的軸承座內孔表面所受壓力施加在模型上．并在螺孔施加約束，設定材料屬性，軸承座材料為2Cr18NiIITi不銹鋼，彈性模量為202 GPa．泊松比為0.3，如圖3所示。
4、靜力有限元分析結果
從圖4應力云圖可知，軸承座內孔表面水平兩側應力分布較集中，最大值處為55MPa．軸承座最大應力出現在2個螺孔處，值為I24MPa，都沒有超過材料的許用應力值。
5、結語
(1)由于軸承座內孔表面水平方向上兩側是應力集中區．所以在設計中應特別注意兩側的應力集中現象：
(2)在制造裝配過程中，應提高裝配精度和密封性。在設計和使用中應注意其應力疲勞和潤滑。
