刮板输送机广泛应用于煤矿冶金等行业，是现代化矿山冶金企业中矿石物料的主要输送方式，对提高生产率、改善作业人员工作环境，提高生产环境安全性有重要意义。由于工作环境恶劣，粉尘、冲击过载和疲劳及设计上自身应力分布不合理等原因．刮板输送机的故障率较高．尤其是其变速箱轴承部分是产生故障较多的部件，一旦出现故障会严重影响生产，并且其维修较困难。本文利用虚拟仿真技术，结合生产中出现的故障，就轴承座部分的受力状态进行了分析。
1、建立轴承座模型
ANSYS中建模有2种方式，分别是从上至下建模和从下至上建模。
从上至下建模首先建立一个跟模型相似的三维模块．而后利用各种特征命令如：体的加减、面的加减等布尔运算命令，或拉伸、旋转、扫略等命令生成各种零件特征。
从下至上建模是从较低级的几何元素开始．运用各种特征命令建立模型。例如本文中轴承座模型，可以先创建关键点，而后由点连接起来生成线．再由线连接成环而生成面．最后由面生成目标实体。在建模过程中可以简化和忽略一些对应力分布影响很小的特征，如倒角。
2、对模型离散化
有限元分析过程中，很重要的一步就是对有限元模型的离散化。模型的离散化是进行分析计算的基础，同所选单元类型有关，影响着分析结果精度和可靠性。
ANSYS提供了很多种模型离散化方法，有自由网格划分、智能网格划分和映射划分等方法。其中智能网格划分和映射网格划分适合于形状规则的模型，自由网格划分适合于形状复杂的模型，但没有绝对的界限，通常是3种网格划分方法综合使用，通常利用自由网格划分对模型主体进行离散，而对于局部特征利用映射网格划分．这样可以得到高质量的网格。
根据轴承座工作状态特点．本文所选分析单元类型为Solid95．利用上述3种网格捌分方法对模型进行网格划分如图2所示。
3、根据工况故障对模型施加负载分析
刮板输送机工作环境恶劣，粉尘、冲击使其变速箱轴承产生磨损、变形等失效形式。其最恶劣的工况是有物料冲击落在输送带上．并且输送机上已满载物料，输送机刚启动时的工况。在这种状态下，输送机不仅有输送带上物料产生的静载荷．而且受到物料落下而产生的冲击载荷．同时还要考虑过载对零部件产生的影响．、因此对变速箱轴承座的分析就不仅要施加静约束和静载荷，而且还要考虑其冲击动载荷。。
假设轴承外圈为刚性件，轴承座内孔的应力和应变是线性关系．则轴承座内孔表面所受压力
将利用上述公式计算得到的轴承座内孔表面所受压力施加在模型上．并在螺孔施加约束，设定材料属性，轴承座材料为2Cr18NiIITi不锈钢，弹性模量为202 GPa．泊松比为0.3，如图3所示。
4、静力有限元分析结果
从图4应力云图可知，轴承座内孔表面水平两侧应力分布较集中，最大值处为55MPa．轴承座最大应力出现在2个螺孔处，值为I24MPa，都没有超过材料的许用应力值。
5、结语
(1)由于轴承座内孔表面水平方向上两侧是应力集中区．所以在设计中应特别注意两侧的应力集中现象：
(2)在制造装配过程中，应提高装配精度和密封性。在设计和使用中应注意其应力疲劳和润滑。
