微耕機旋刀設(shè)計與動力穩(wěn)定性分析
發(fā)布時間:2021-06-23 15:51
我國微耕機的生產(chǎn)制造方式主要是對國外產(chǎn)品在外形構(gòu)造上進行仿造,無法進行更深入的、內(nèi)在的了解,因此我國現(xiàn)有制造方式無法彌補在材料特性、熱處理工藝、設(shè)計準則和規(guī)范等方面與國外的差距。本文考慮以上問題提出了一個新的結(jié)構(gòu)方案,設(shè)計了雙驅(qū)動微耕機。為了解決土壤和草根對旋耕刀的阻力和刀尖受到的摩擦力及振動沖擊而造成的疲勞失效問題,利用有限元軟件對旋轉(zhuǎn)對稱六刀刃旋耕刀進行了強度評價并對其結(jié)構(gòu)進行了5次優(yōu)化改進,然后分別對五種優(yōu)化改進結(jié)構(gòu)建立了數(shù)值模型,進行了靜態(tài)和模態(tài)數(shù)值分析,最終對最佳的旋耕刀進行諧響應(yīng)分析。靜態(tài)強度分析結(jié)果表明,隨著旋耕刀結(jié)構(gòu)的優(yōu)化改進其最大應(yīng)力集中和最大變形量明顯減小。模態(tài)分析結(jié)果也表明,第三次優(yōu)化改進后的3種弧形旋耕刀各階固有頻率都提高于100Hz并劈開了工作頻率。通過對比分析五種優(yōu)化改進結(jié)構(gòu)的強度、固有頻率、振型和動力穩(wěn)定性等提出了飛輪性旋轉(zhuǎn)對稱弧形刀刃圓角旋耕刀。新提出的旋耕刀型應(yīng)力集中很小、固有頻率很高,可提高疲勞壽命,耐磨性好與使用壽命長等特點。如果不考慮偏心率的影響,在工作頻率范圍內(nèi)弧形旋耕刀不出現(xiàn)振動和共振現(xiàn)象。諧響應(yīng)分析結(jié)果表明,飛輪性旋轉(zhuǎn)對稱弧形刀刃圓角旋耕刀...
【文章來源】:新疆大學(xué)新疆維吾爾自治區(qū) 211工程院校
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章緒論
1.1 選題的意義
1.2 旋耕刀概念
1.3 旋耕刀的發(fā)展及研究現(xiàn)狀
第二章 微耕機的總體方案與零件設(shè)計計算
2.1 總體方案設(shè)計
2.1.1 設(shè)計主要技術(shù)要求
2.1.2 設(shè)計的數(shù)據(jù)要求
2.1.3 總體方案的確定
2.2 工作原理概述
2.2.1 基本結(jié)構(gòu)
2.2.2 工作原理
2.3 原動機的選擇
2.4 傳動裝置運動及動力參數(shù)計算
2.4.1 分配傳動比
2.4.2 運動和動力參數(shù)計算
2.5 傳動零件的設(shè)計計算
2.5.1 V帶的設(shè)計
2.5.2 帶輪的設(shè)計
2.5.3 鏈條的計算
2.5.4 軸的尺寸計算
2.6 變速箱的設(shè)計
2.6.1 傳動設(shè)計
2.6.2 變速箱結(jié)構(gòu)設(shè)計
第三章驅(qū)動輪式微耕機力學(xué)模型簡介
3.1 機器的組成
3.2 機器的規(guī)格及參數(shù)
3.3 機器的結(jié)構(gòu)特點
3.4 工作原理
3.5 受力分析
3.5.1 整機受力分析
3.5.2 功率分析
第四章 微耕機旋耕刀結(jié)構(gòu)靜力學(xué)仿真
4.1 靜力學(xué)分析基礎(chǔ)
4.2 旋耕刀靜力分析的關(guān)鍵
4.2.1 旋耕刀模型的簡化
4.2.2 旋耕刀數(shù)值建模
4.3 旋耕刀的材料和機械特性
4.4 旋耕刀靜力分析過程
4.4.1 旋耕刀的受力分析
4.4.2 網(wǎng)格劃分
4.4.3 邊界條件
4.5 旋耕刀靜態(tài)分析與強度評價
4.6 靜力分析總結(jié)
第五章 旋耕刀的動力模態(tài)分析
5.1.模態(tài)分析理論
5.2 旋耕刀模態(tài)分析的關(guān)鍵
5.3 旋耕刀模態(tài)分析過程
5.3.1 施加約束
5.3.2 設(shè)定求解參數(shù)及求解分析
5.4 模態(tài)分析總結(jié)
第六章 旋耕刀的諧響應(yīng)分析
6.1 諧響應(yīng)分析簡介
6.1.1 諧響應(yīng)分析載荷
6.1.2 諧響應(yīng)分析通用方程
6.2 旋耕刀諧響應(yīng)分析的關(guān)鍵
6.2.1 諧響應(yīng)分析的載荷描述方式
6.2.2 諧響應(yīng)分析的載荷類型
6.3 旋耕刀諧響應(yīng)分析過程
6.3.1 載荷和約束
6.3.2 求解分析
6.4 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
7.1 結(jié)論
7.2 展望
致謝
發(fā)表的論文及專利
參考文獻
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于NX NASTRAN的旋耕刀軸結(jié)構(gòu)與疲勞分析[J]. 王洪亮,張瑞宏,王明友,朱河霖,劉偉,李祥,季亞楠,陶德清. 中國農(nóng)機化學(xué)報. 2013(03)
[2]超大圓盤開溝機拋土特性的研究及參數(shù)選擇[J]. 朱繼平,袁棟,丁艷,彭卓敏,夏敏,姚克恒. 農(nóng)機化研究. 2012(04)
[3]微耕機的結(jié)構(gòu)設(shè)計與動力學(xué)分析[J]. 張柯柯,盧劍鋒,張富貴. 農(nóng)機化研究. 2012(04)
[4]基于COSMOS的還田機械旋耕刀彎折角優(yōu)化[J]. 蓋超,董玉平. 農(nóng)機化研究. 2011(03)
[5]轎車白車身模態(tài)分析和局部剛度優(yōu)化方法研究[J]. 張國勝,周煒,孟凡亮,張大千,張?zhí)靷b. 公路交通科技. 2010(04)
[6]模態(tài)分析在問題解決中的應(yīng)用[J]. 王磊. 企業(yè)科技與發(fā)展. 2010(06)
[7]國內(nèi)外耕作機械的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 謝宇峰,許劍平,李存斌,邢璐露. 農(nóng)機化研究. 2009(11)
[8]基于有限元的繞線機主軸箱的結(jié)構(gòu)改進及優(yōu)化[J]. 楊華文,葉岳松,陳冰,張力. 計算機仿真. 2009(05)
[9]淺述旋耕刀設(shè)計技術(shù)的發(fā)展[J]. 朱曙光,毛鵬軍,胡春燕. 農(nóng)業(yè)裝備技術(shù). 2009(02)
[10]應(yīng)用ANSYS的機床主軸箱靜力分析[J]. 繆小吉. 科技信息. 2009(08)
碩士論文
[1]基于譜元法的石油鉆機井架動態(tài)響應(yīng)分析[D]. 劉曉芬.蘭州理工大學(xué) 2014
[2]內(nèi)燃機曲軸軸系多體動力學(xué)仿真分析[D]. 鄧曉曉.中北大學(xué) 2012
[3]基于SPH算法的微耕機旋耕刀有限元仿真與優(yōu)化[D]. 朱留憲.西南大學(xué) 2012
[4]直線振動篩的動力學(xué)分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計[D]. 劉潔源.太原理工大學(xué) 2012
[5]選煤用SXK3661香蕉篩的結(jié)構(gòu)分析和動特性研究[D]. 馮文婷.太原理工大學(xué) 2012
[6]減振鏜桿的動力學(xué)仿真及其參數(shù)優(yōu)化[D]. 韋聯(lián).西華大學(xué) 2011
[7]運載火箭加速級復(fù)合材料載荷承力結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計[D]. 汪瑋.南京航空航天大學(xué) 2010
[8]數(shù)控鏜銑床動態(tài)特性研究[D]. 呂建法.西南交通大學(xué) 2010
[9]基于ANSYS的落地式鏜銑床動態(tài)性能分析[D]. 楊浩.西南交通大學(xué) 2010
[10]汽輪機帶冠葉片阻尼減振動力學(xué)特性研究[D]. 劉正強.長沙理工大學(xué) 2010
本文編號:3245225
【文章來源】:新疆大學(xué)新疆維吾爾自治區(qū) 211工程院校
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級別】:碩士
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摘要
Abstract
第一章緒論
1.1 選題的意義
1.2 旋耕刀概念
1.3 旋耕刀的發(fā)展及研究現(xiàn)狀
第二章 微耕機的總體方案與零件設(shè)計計算
2.1 總體方案設(shè)計
2.1.1 設(shè)計主要技術(shù)要求
2.1.2 設(shè)計的數(shù)據(jù)要求
2.1.3 總體方案的確定
2.2 工作原理概述
2.2.1 基本結(jié)構(gòu)
2.2.2 工作原理
2.3 原動機的選擇
2.4 傳動裝置運動及動力參數(shù)計算
2.4.1 分配傳動比
2.4.2 運動和動力參數(shù)計算
2.5 傳動零件的設(shè)計計算
2.5.1 V帶的設(shè)計
2.5.2 帶輪的設(shè)計
2.5.3 鏈條的計算
2.5.4 軸的尺寸計算
2.6 變速箱的設(shè)計
2.6.1 傳動設(shè)計
2.6.2 變速箱結(jié)構(gòu)設(shè)計
第三章驅(qū)動輪式微耕機力學(xué)模型簡介
3.1 機器的組成
3.2 機器的規(guī)格及參數(shù)
3.3 機器的結(jié)構(gòu)特點
3.4 工作原理
3.5 受力分析
3.5.1 整機受力分析
3.5.2 功率分析
第四章 微耕機旋耕刀結(jié)構(gòu)靜力學(xué)仿真
4.1 靜力學(xué)分析基礎(chǔ)
4.2 旋耕刀靜力分析的關(guān)鍵
4.2.1 旋耕刀模型的簡化
4.2.2 旋耕刀數(shù)值建模
4.3 旋耕刀的材料和機械特性
4.4 旋耕刀靜力分析過程
4.4.1 旋耕刀的受力分析
4.4.2 網(wǎng)格劃分
4.4.3 邊界條件
4.5 旋耕刀靜態(tài)分析與強度評價
4.6 靜力分析總結(jié)
第五章 旋耕刀的動力模態(tài)分析
5.1.模態(tài)分析理論
5.2 旋耕刀模態(tài)分析的關(guān)鍵
5.3 旋耕刀模態(tài)分析過程
5.3.1 施加約束
5.3.2 設(shè)定求解參數(shù)及求解分析
5.4 模態(tài)分析總結(jié)
第六章 旋耕刀的諧響應(yīng)分析
6.1 諧響應(yīng)分析簡介
6.1.1 諧響應(yīng)分析載荷
6.1.2 諧響應(yīng)分析通用方程
6.2 旋耕刀諧響應(yīng)分析的關(guān)鍵
6.2.1 諧響應(yīng)分析的載荷描述方式
6.2.2 諧響應(yīng)分析的載荷類型
6.3 旋耕刀諧響應(yīng)分析過程
6.3.1 載荷和約束
6.3.2 求解分析
6.4 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
7.1 結(jié)論
7.2 展望
致謝
發(fā)表的論文及專利
參考文獻
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于NX NASTRAN的旋耕刀軸結(jié)構(gòu)與疲勞分析[J]. 王洪亮,張瑞宏,王明友,朱河霖,劉偉,李祥,季亞楠,陶德清. 中國農(nóng)機化學(xué)報. 2013(03)
[2]超大圓盤開溝機拋土特性的研究及參數(shù)選擇[J]. 朱繼平,袁棟,丁艷,彭卓敏,夏敏,姚克恒. 農(nóng)機化研究. 2012(04)
[3]微耕機的結(jié)構(gòu)設(shè)計與動力學(xué)分析[J]. 張柯柯,盧劍鋒,張富貴. 農(nóng)機化研究. 2012(04)
[4]基于COSMOS的還田機械旋耕刀彎折角優(yōu)化[J]. 蓋超,董玉平. 農(nóng)機化研究. 2011(03)
[5]轎車白車身模態(tài)分析和局部剛度優(yōu)化方法研究[J]. 張國勝,周煒,孟凡亮,張大千,張?zhí)靷b. 公路交通科技. 2010(04)
[6]模態(tài)分析在問題解決中的應(yīng)用[J]. 王磊. 企業(yè)科技與發(fā)展. 2010(06)
[7]國內(nèi)外耕作機械的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 謝宇峰,許劍平,李存斌,邢璐露. 農(nóng)機化研究. 2009(11)
[8]基于有限元的繞線機主軸箱的結(jié)構(gòu)改進及優(yōu)化[J]. 楊華文,葉岳松,陳冰,張力. 計算機仿真. 2009(05)
[9]淺述旋耕刀設(shè)計技術(shù)的發(fā)展[J]. 朱曙光,毛鵬軍,胡春燕. 農(nóng)業(yè)裝備技術(shù). 2009(02)
[10]應(yīng)用ANSYS的機床主軸箱靜力分析[J]. 繆小吉. 科技信息. 2009(08)
碩士論文
[1]基于譜元法的石油鉆機井架動態(tài)響應(yīng)分析[D]. 劉曉芬.蘭州理工大學(xué) 2014
[2]內(nèi)燃機曲軸軸系多體動力學(xué)仿真分析[D]. 鄧曉曉.中北大學(xué) 2012
[3]基于SPH算法的微耕機旋耕刀有限元仿真與優(yōu)化[D]. 朱留憲.西南大學(xué) 2012
[4]直線振動篩的動力學(xué)分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計[D]. 劉潔源.太原理工大學(xué) 2012
[5]選煤用SXK3661香蕉篩的結(jié)構(gòu)分析和動特性研究[D]. 馮文婷.太原理工大學(xué) 2012
[6]減振鏜桿的動力學(xué)仿真及其參數(shù)優(yōu)化[D]. 韋聯(lián).西華大學(xué) 2011
[7]運載火箭加速級復(fù)合材料載荷承力結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計[D]. 汪瑋.南京航空航天大學(xué) 2010
[8]數(shù)控鏜銑床動態(tài)特性研究[D]. 呂建法.西南交通大學(xué) 2010
[9]基于ANSYS的落地式鏜銑床動態(tài)性能分析[D]. 楊浩.西南交通大學(xué) 2010
[10]汽輪機帶冠葉片阻尼減振動力學(xué)特性研究[D]. 劉正強.長沙理工大學(xué) 2010
本文編號:3245225
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