【摘要】：聯(lián)合收割機是水稻機械化收割的常用機械,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動中有著不可替代的作用。割刀驅(qū)動機構(gòu)和割臺傳動軸是聯(lián)合收割機的關(guān)鍵部件,其工作性能直接影響到收割的質(zhì)量和效率。目前,國內(nèi)大部分聯(lián)合收割機的割刀普遍采用曲柄連桿機構(gòu)驅(qū)動,由于其結(jié)構(gòu)特點,刀桿大部分時間受到垂直方向的分力,進而導致刀桿容易經(jīng)常斷裂,因此,需要對割刀驅(qū)動機構(gòu)進行改進,提高割刀的可靠性。由于沒有可靠的載荷譜數(shù)據(jù)作為設(shè)計的依據(jù),在對割臺傳動軸進行強度設(shè)計時,往往處于盲目的狀態(tài),依照已有的結(jié)構(gòu)進行設(shè)計,并采用過高的安全系數(shù),因此有必要對割臺傳動軸進行載荷測試,使割臺傳動軸的設(shè)計更加合理。本文在4LZ-5.0Z自走式全喂入聯(lián)合收割機的基礎(chǔ)上,對割臺的關(guān)鍵部位——割刀驅(qū)動機構(gòu)和割臺傳動軸進行分析和結(jié)構(gòu)改進。主要研究內(nèi)容如下(1)簡述了割刀行星齒輪齒輪驅(qū)動機構(gòu)的直線運動原理,對比設(shè)計的機構(gòu)與已有割刀驅(qū)動機構(gòu)刀桿的受力,完成了內(nèi)嚙合齒輪副的設(shè)計,并對軸系零件進行了初步設(shè)計。(2)利用Romax傳動系統(tǒng)設(shè)計軟件對機構(gòu)的軸系零件,包括齒輪副、行星齒輪軸及軸承,進行了設(shè)計工況下靜力學強度的校核和壽命評估,同時對齒輪副齒形進行優(yōu)化,為割刀行星齒輪機構(gòu)的設(shè)計制造優(yōu)化提供設(shè)計參考。(3)對聯(lián)合收割機實際作業(yè)中割臺傳動軸的載荷進行了田間測試,得到的割臺傳動軸在不收割和中速收割兩種典型工況的扭矩載荷時間歷程。(4)針對采集的原始載荷信號的特征,利用梯度門檻值探測法進行了奇異點的檢測和剔除處理,通過扭矩載荷時間歷程得到割臺傳動軸徑向力時間歷程,并應(yīng)用雨流計數(shù)法對處理后的有效載荷信號進行了統(tǒng)計分析,得到了扭矩和徑向力載荷的雨流統(tǒng)計直方圖,為后續(xù)的疲勞壽命預估做準備。(5)概述疲勞失效形式與影響因素,論述疲勞壽命分析的幾種方法,繪制出了割臺傳動軸的S-N曲線,結(jié)合所測得的載荷譜,利用Goodman公式對平均應(yīng)力進行了修正,利用疲勞分析軟件nCode對割臺傳動軸的疲勞壽命進行了計算。后依照割臺傳動軸的壽命要求對軸徑進行優(yōu)化,避免過高的安全余量。
【圖文】：

行星齒輪的傳動機構(gòu)進行了研究，成功將漸開線行聯(lián)合收割機上驅(qū)動割刀，經(jīng)過實踐檢驗,這種傳動機勢。過引進國外的聯(lián)合收割機，，并開始研究行星齒輪割用上做了很多研究。四平聯(lián)合收割機廠的劉玉明等[得到行星齒輪驅(qū)動割刀做直線運動的幾何條件。侯行靜態(tài)受力分析，求出了各驅(qū)動力矩和運動副約束構(gòu)設(shè)計應(yīng)該考慮的幾個問題，包括精確設(shè)計傳動比有裝配要求和齒輪強度設(shè)計的問題。李陸俊[22]對行行了著重研究，包括齒輪尺寸優(yōu)化和強度校核。上的聯(lián)合收割機上采用了行星齒輪機構(gòu)，不過并未見國內(nèi)對行星齒輪割刀傳動機構(gòu)還沒有得到推廣。本為其實際應(yīng)用提供更加詳細、系統(tǒng)的理論支持。

理工大學碩士學位論文 聯(lián)合收割機割臺關(guān)鍵部件分析與結(jié)在齒輪參數(shù)列表 MATERIAL 中進行齒輪材料屬性的詳細設(shè)置，具體參照表的參數(shù)進行設(shè)定，如圖 3.2 所示，在齒輪校核中，彈性模量和泊松比將影響彈性的計算。齒輪接觸疲勞強度極限Hlim和彎曲疲勞強度極限Flim這兩個參數(shù)決定副的允許接觸應(yīng)力和允許彎曲應(yīng)力，根據(jù) ISO6336 標準，應(yīng)該對 ISO 疲勞數(shù)據(jù)設(shè)置，設(shè)置為Hlim=1457MPa，F(xiàn)lim=430 MPa，具體如圖 3.3 所示。后面系統(tǒng)在齒輪強度時將根據(jù)設(shè)置的最小安全系數(shù)和預期壽命要求自動計算允許接觸應(yīng)力和許彎曲應(yīng)力，并判斷是否通過強度要求。
【學位授予單位】：浙江理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：S225

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