本文在對國內(nèi)外灌木割灌機的發(fā)展歷史、現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢進行深入分析的基礎上,對比各類割灌機的優(yōu)缺點,提出一種適合我國人工灌木林發(fā)展現(xiàn)狀的人工灌木林履帶自走式四圓鋸割灌機方案設計。針對灌木林的生長特性和種植環(huán)境,本文設計一種以履帶式行走機構(gòu)為載體的割灌機。結(jié)合加工需要及加工工藝,最終確定該割灌機的整體布局結(jié)構(gòu),并對該割灌機的行走機構(gòu)、割灌機構(gòu)、傳動系統(tǒng)和翻轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)裝置等進行了深入研究,確定各個結(jié)構(gòu)部件的組成形式、連接方式及安裝尺寸。研究該履帶式割灌機的整體性能參數(shù),并對灌木切削理論進行研究,結(jié)合切削要素計算出切削力與切削功率。在對加工主軸的切削力和切削功率設計的基礎上,運用ANSYS有限元分析軟件對割灌機的關鍵零部件進行有限元分析,包括靜力分析和模態(tài)分析及拓撲優(yōu)化分析。在靜力分析的基礎上得出了關鍵零部件的應力、應變與變形云圖,對關鍵零部件的強度和剛度進行了檢驗,在模態(tài)分析基礎上得出了關鍵零部件的低階固有頻率與振型,從而對關鍵零部件結(jié)構(gòu)設計合理性進行驗證,在拓撲優(yōu)化中在保證一定剛度和強度的前提下,降低了材料的質(zhì)量。運用MATLAB軟件對鋸切主軸進行優(yōu)化分析,撰寫優(yōu)化程序,設定優(yōu)化參數(shù),獲得優(yōu)化... 

【文章來源】：東北林業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 國內(nèi)外割灌機的發(fā)展狀況研究概述
        1.2.1 國外割灌機研究的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)割灌機研究的發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 研究的目的和意義
    1.4 研究的主要內(nèi)容
2 小型自走式四圓鋸割灌機總體設計
    2.1 割灌機的設計要求與加工對象
    2.2 自走式割灌機總體設計要求
    2.3 自走式四圓鋸割灌機整體設計
        2.3.1 割灌機總體結(jié)構(gòu)設計
        2.3.2 原動機的形式選擇
        2.3.3 履帶式行走機構(gòu)的確定
        2.3.4 割灌機構(gòu)的實現(xiàn)形式
        2.3.5 割灌機工作頭結(jié)構(gòu)設計
    2.4 履帶行走機構(gòu)機動性能分析
        2.4.1 履帶底盤行駛原理分析
        2.4.2 行駛速度分析
        2.4.3 平均接地比壓
        2.4.4 橫向穩(wěn)定性
        2.4.5 爬坡能力設計計算
    2.5 “四輪一帶”履帶行走機構(gòu)
    2.6 本章小結(jié)
3 自走式四圓鋸割灌機關鍵零部件設計與分析
    3.1 割灌機工作頭結(jié)構(gòu)的確定
    3.2 割灌機鋸切主軸總成設計
        3.2.1 法蘭軸座設計
        3.2.2 鋸切主軸切削力的設計
        3.2.3 鋸片主要技術(shù)參數(shù)與選用
        3.2.4 鋸切主軸總成的受力分析
    3.3 排障裝置結(jié)構(gòu)設計
    3.4 鋸座安裝板結(jié)構(gòu)設計
    3.5 翻轉(zhuǎn)機構(gòu)總成設計
    3.6 割灌機樣機參數(shù)和實驗
    3.7 本章小結(jié)
4 小型自走式四圓鋸割灌機的有限元分析
    4.1 有限元軟件分析簡介
    4.2 靜態(tài)分析
        4.2.1 靜態(tài)分析理論基礎
        4.2.2 鋸切主軸靜力學分析
        4.2.3 鋸切主軸靜態(tài)分析
        4.2.4 鋸座安裝板靜力學分析
    4.3 自走式割灌機鋸切主軸模態(tài)分析
        4.3.1 模態(tài)分析理論基礎
        4.3.2 鋸切主軸模態(tài)分析
    4.4 鋸座安裝機架拓撲優(yōu)化分析
    4.5 本章小結(jié)
5 關鍵部件的優(yōu)化設計與運動仿真
    5.1 優(yōu)化設計研究理論
    5.2 優(yōu)化設計的方法
        5.2.1 兩種優(yōu)化方法
        5.2.2 優(yōu)化設計的一般過程
    5.3 鋸切主軸優(yōu)化分析
        5.3.1 數(shù)學模型建立
        5.3.2 優(yōu)化程序的編譯
        5.3.3 主軸優(yōu)化后的靜力學分析
    5.4 基于ADAMS的仿真分析
        5.4.1 樣機模型建立
            5.4.1.1 ADAMS環(huán)境中模型建立
            5.4.1.2 添加約束與動力驅(qū)動
            5.4.1.3 仿真結(jié)果與分析
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀學位期間發(fā)表的學術(shù)論文
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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[10]數(shù)控曲線帶鋸機跑車機架設計及有限元靜強度分析與優(yōu)化[J]. 任長清,李金磊.  木材加工機械. 2015(01)

碩士論文
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[2]62英寸熱磨機主軸軸向支撐設計與理論研究[D]. 李寧.東北林業(yè)大學 2014
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本文編號：3385983