【摘要】：傳統(tǒng)的作物洗根采用手洗,容易損壞根系,而且自動化程度不高,給農(nóng)業(yè)科學工作者的工作研究帶來極大的不便,由此引發(fā)了對洗根試驗機的研究與探討。ANSYS是一個多用途的有限元法計算機設計程序,用ANSYS軟件進行洗根試驗機的試驗及仿真可以很形象的模擬實際的機器,為作物洗根試驗機的制作提供重要的數(shù)據(jù)材料,從而減輕了傳統(tǒng)的設計工作。本文主要探討基于ANSYS的洗根試驗機的高頻調(diào)速器給予夾具所夾根系所受的阻力和齒輪傳動的試驗分析,其中重點描述了作物洗根試驗機中夾具所受的阻力和齒輪接觸的有限元分析。本次分析主要是對作物洗根機的動力系統(tǒng)進行ANSYS分析,而動力系統(tǒng)的重點在于齒輪傳動和夾具。這次試驗主要是運用ANSYS和FLUENT對齒輪進行靜力學分析和對夾具在水中工作時的受力分析。本次論文研究內(nèi)容主要包括以下幾點：(1)齒輪嚙合是一種簡單的接觸行為,因為在嚙合過程中有接觸狀態(tài)的改變所以作為非線性問題出現(xiàn)。為了準確反映齒輪嚙合過程中的應力以及應變分布與變化,運用ANSYS進行了齒輪嚙合的靜力學分析。(2)齒根應力分布特性是衡量齒輪傳動性能的重要指標。在齒輪嚙合情況下的應力和變形分布來看,嚙合齒對上集中分布著齒輪嚙合時大部分的應力和變形,應力和應變在每兩個相鄰的輪齒上隨著嚙合點的距離增加而減小。在嚙合齒對上,則是嚙合點處的應力和變形最大。在嚙合在一起的齒的齒根處,應力值也較大。(3)夾具作為作物洗根機的主要部件,夾具的疲勞特性和旋轉(zhuǎn)阻力影響著作物洗根的結(jié)果,本文重點研究了夾具夾取作物根系在洗根系統(tǒng)中受到水的阻力及夾具疲勞特性的分析。(4)夾具在夾著作物根系在水中旋轉(zhuǎn)時,手抓兩端由于機構(gòu)過薄,受到的應力最大。并且隨著夾具手抓轉(zhuǎn)速越大,其應力也是越大,當夾具轉(zhuǎn)速為35rad/s時,最大應力為5.878Mpa,遠遠小于45鋼的屈服極限。因此,夾具手抓并不會因為應力過大而失效。(5)夾具手抓受到的最大變形的部位為銷釘連接處半圓環(huán)頂部。隨著夾具手抓旋轉(zhuǎn)速度的增加,其變形也是越來越大,當夾具手抓旋轉(zhuǎn)速度超過5rad/s時,其變形就比較大。因此在大轉(zhuǎn)速運行情況下,需要對夾具手抓進行加強剛度設計。
【學位授予單位】：山西農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：S22
【圖文】：

本論文所使用的作物洗根機包括洗清池與沉淀池兩大部分，洗清池包括支架、洗逡逑清池體、齒輪傳動裝置、電機、夾具、進水管、水噴頭與潛水累；沉淀池包括沉淀池逡逑體、過濾網(wǎng)、泥水分離沉淀槽、沉淀槽提耳、排水管與排水閥。整體結(jié)構(gòu)如圖２．１所逡逑＾’邋邐邋Ｖ邋Ｖ邋．．．邋Ｖ打巧．１：．邋－逡逑圖２．１整體結(jié)構(gòu)圖逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋２．１邋Ｔｈｅ邋ｏｖｅｉ＊ａ＂邋ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ逡逑２．２作物洗根機工作原理逡逑洗清池體裝于支架內(nèi)的上部，在支架的上面安裝齒輪傳動裝置，而電機則裝于齒逡逑輪傳動裝置的輸出軸上，在齒輪傳動裝置中，主齒輪帶動Ｈ個從動齒輪轉(zhuǎn)動。在每個逡逑從動齒輪下面固定著一個夾具用于夾取作物根系，夾具在齒輪傳動裝置的住齒輪帶動逡逑下繞洗清池公轉(zhuǎn)，同時在從動齒輪的帶動下進行自轉(zhuǎn)，從而使根系在水中進行離也運逡逑動，將根系上的泥±和雜物甩出，進入到沉淀池中。它能夠有效的保證根系結(jié)構(gòu)的完逡逑整性，減少細小根系的損傷和丟失。逡逑－３－逡逑

（１）齒輪建模過程逡逑齒輪的繪制通過創(chuàng)建四個圓，即分度圓，齒根圓，齒頂圓，基圓，及漸開線進逡逑行繪制，利用拉伸，陣列的方式進行齒輪的繪制。繪制后的齒輪如圖２．２所示。逡逑：＇。’邋ＩＰＳＢ邋．＇~忓義賢跡玻不嬤瞥傻某萋皺�，。辶x希疲椋紓酰潁邋澹玻插澹模潁幔鰨鑠澹椋睿簦镥澹紓澹幔蟈義轄萋只嬤仆瓿桑蓿蘚�，将轴承，用勧，键进袃窗配，同时应渝i淄步卸ㄎ蛔芭�，辶x獻芭浜蟮男Ч繽跡玻乘盡ｅ義希矗義

本文編號：2778505