环模清理系统可对环模内齿轮齿根残余的一些粘结粉末进行清理，使这些粉末重新又掉在啮合挤压区域，保证整个机器挤压出粒顺畅。环膜清理机构结构组成如图 3 和图 4 所示。环模清理机构固定于机架上，主要由直线导轨连接板、清理轴、凸轮盘、深沟球轴 61910 － 2LS 、推力轴、链轮、轴承座连接板及TBＲ16S－190 直线导轨副等组成。

1. 直线导轨连接板    2． 清理轴    3． 凸轮盘    4． 深沟球轴承 61910－2LS
   5. 推力轴    6． 链轮    7． 轴承座连接板    8． 直线导轨副 TBＲ16S－190

图 4   环模清理机构三维模型图

柴油机驱动主轴转动，通过链轮、涡轮减速器等传 动装置把动力传送到该机构的链轮上，带动推力轴，使  得安装在推力轴上的凸轮盘和深沟球轴承随之转动， 由深沟球轴承、凸轮盘、清理轴组成等效的对心直推等 宽凸轮机构。这样，清理轴带着齿轮便会随着凸轮盘  和深沟球轴承的转动在环模里做往返穿插运动。按照 实际工作要求，各个传动设计参数如下:

柴油机实际转速 n₁ / r·min : 1 800 变速箱 NJ130Ⅲ档速比 i₁ : 1: 1． 69 皮带传动比 i₂ : 300 /140 = 2． 14

压辊齿轮与环模的内齿轮啮合传动比 i₃ : 72 /44 =1． 64

环模外齿轮与压辊齿轮啮合传动比 i₄ : 33 /132 =0． 25

涡轮减速器 NMＲV040 传动比 i₅ : 25

链传动选型: 链型 08A 型，节距为 12． 7

主链轮与从动链轮的传动比 i₆ : 1 计算得出链轮及推力轴转速均为n2  = n1  / ( i1 ×i2 ×i3 ×i4 ×i5 ×i6 ) = 48． 60r /min

3． 2    机架的三维建模及模态分析

3． 2． 1    三维建模

机架由梁、柱、基座、斜撑等组焊件构成，以保证其它部件安装时有足够的刚度和强度。依据各位部件的布置设计要求，在三维软件 SolidWorks 中建立了机架的装配模型，然后将其 x _ t  格式导入到 ANSYS Workbench13．  0  进 行 分 析。 导 入 到  ANSYS   Work- bench13． 0 中的有限元模型

模态分析用于确定结构设计的振动特性，同时可以作为其他动力学分析问题的基础［4］，如瞬态动力学分析、谐响应分析和谱分析。通过结构的模态分析， 可以有效地选择合理的结构设计方案，并对其进行有 效的验证［5］。固有频率和振型是动载荷条件下结构 设计的重要参数，模态分析用于确定结构的固有频率 和振型［6］。

1. 1. 定义属性材料。机架的材料添加为结构钢，弹性模量  2 × 10⁵ MPa，泊 松 比 为  0．  3，屈 服 应 力 为 355MPa，屈服极限为 610MPa。
   2. 网格划分。ANSYS  Workbench13． 0  为三维模型提供了 5 种网格划分方法，分别为自动划分网格、四面体网格、六面体域网格、扫掠网格和多区域网 格［7］。本次划分网格为自动划分，长度为默认，将机 架共划分成 77 395 个节点、30 573 个单元。网格划分模型如图 6 所示。
   3. 施加约束条件。机器工作时，通过型钢垫脚固定在地面上，与型钢连接处均为固定约束。

1. 4. 求解。机架的模态分析就是确定青饲料颗粒机机架的振动特性，得到其固有频率和振型的过程。该颗粒机的前 6 阶模态分析结果.