【摘要】：D型打結(jié)器是方草捆機(jī)最重要的部件之一。它是一種完全依靠機(jī)械傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)其打結(jié)功能的機(jī)構(gòu),由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、傳動(dòng)精密、時(shí)序嚴(yán)格、制造困難,故目前主要依靠進(jìn)口,因此造成方草捆機(jī)制造成本高,嚴(yán)重制約著我國(guó)打捆機(jī)的發(fā)展。針對(duì)D型打結(jié)器使用壽命短的問(wèn)題,本論文主要針對(duì)D型打結(jié)器上容易疲勞失效的零部件進(jìn)行疲勞設(shè)計(jì),提高它們的疲勞壽命。它們主要包括:驅(qū)動(dòng)齒盤(pán)上的凸輪以及外齒條第一個(gè)輪齒、架體、打結(jié)嘴和清繩片卡槽。針對(duì)驅(qū)動(dòng)齒盤(pán)上外齒條第一個(gè)輪齒存在磨損的問(wèn)題,擬通過(guò)合適的熱處理工藝,使輪齒表層產(chǎn)生一定的殘余應(yīng)力來(lái)抵消一部分工作載荷,并通過(guò)abaqus對(duì)其進(jìn)行殘余應(yīng)力場(chǎng)模擬,找到熱處理的最適溫度。針對(duì)輪齒出現(xiàn)不規(guī)則斷裂的問(wèn)題,依據(jù)斷裂力學(xué)判斷其裂紋的類(lèi)型,并用abaqus對(duì)其進(jìn)行了裂紋擴(kuò)展模擬,證明了輪齒內(nèi)部可能存在材料缺陷,且在最適溫度下的殘余應(yīng)力可以抑制裂紋的擴(kuò)展。針對(duì)凸輪存在的磨損問(wèn)題,通過(guò)建立凸輪磨損量與凸輪從動(dòng)件位移可靠度的關(guān)系,計(jì)算得出打結(jié)器在打捆22000次左右后凸輪從動(dòng)件位移可靠度將低于99%,此時(shí)應(yīng)對(duì)凸輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行維護(hù),以保障D型打結(jié)器在可靠成結(jié)的前提下延長(zhǎng)打結(jié)器的使用壽命。針對(duì)D型打結(jié)器架體上蝸桿裝配部位容易發(fā)生斷裂的問(wèn)題,對(duì)架體進(jìn)行了結(jié)構(gòu)改進(jìn),在不影響其打結(jié)功能的前提下,加強(qiáng)了蝸桿裝配面。針對(duì)蝸桿軸孔上注油孔部位裂紋擴(kuò)展的問(wèn)題,通過(guò)剩余強(qiáng)度理論對(duì)其進(jìn)行了裂紋容限的計(jì)算,得出裂紋擴(kuò)展長(zhǎng)度達(dá)10mm左右時(shí),應(yīng)對(duì)注油孔所在部位進(jìn)行加固,從而提高其疲勞壽命。針對(duì)打結(jié)嘴嘴頭疲勞磨損、咬合桿易斷且更換不易的問(wèn)題,提出了一種打結(jié)嘴的可拆卸設(shè)計(jì),并用ansys對(duì)其進(jìn)行了強(qiáng)度校核和ncode疲勞驗(yàn)證。這樣可以讓用戶方便快捷的對(duì)發(fā)生損壞的打結(jié)嘴及時(shí)進(jìn)行更換,以保證打捆機(jī)的正常工作,不影響農(nóng)牧作物的節(jié)令收獲。針對(duì)架體上與清繩片裝配的卡槽應(yīng)力集中,外緣柱體容易斷裂的問(wèn)題,本文提出U型卡槽的抗疲勞設(shè)計(jì)方案,并通過(guò)ansys-ncode聯(lián)合分析,對(duì)比證明該設(shè)計(jì)能有效提高卡槽的應(yīng)力疲勞壽命。
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：S817.115
【圖文】：

內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文研究，最早是由割捆機(jī)發(fā)展而來(lái)，早期首先由美國(guó)的造，經(jīng)過(guò)不斷的改進(jìn)完善后形成目前的Mecortale(C型器）兩個(gè)打結(jié)系統(tǒng)，2008年德國(guó)claas公司研制了一種打于國(guó)外打結(jié)器的研究已經(jīng)相當(dāng)成熟，出于技術(shù)保密，前國(guó)外使用較多的打結(jié)器主要有C型、D型和CD型打，自然脫扣；D型是片式夾繩器，強(qiáng)制脫扣；CD型是

動(dòng)力輸入軸和三個(gè)動(dòng)力輸出路線，動(dòng)力輸出形式是齒輪的嚙合和凸輪機(jī)構(gòu)兩種形式帶動(dòng)打結(jié)器其他部件運(yùn)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)齒盤(pán)正面有兩條錯(cuò)位的齒條，分為外齒條和內(nèi)齒條，外齒條有7個(gè)齒且繞齒盤(pán)軸心均勻分布，與裝在打結(jié)嘴上的不完全齒輪如圖2-1所示（黃色）嚙合，為打結(jié)嘴提供動(dòng)力輸出。內(nèi)齒條有 7 個(gè)變異齒型，與裝在蝸桿上的不完全齒輪（藍(lán)色）嚙合，為夾繩盤(pán)提供夾繩動(dòng)力。驅(qū)動(dòng)齒盤(pán)內(nèi)部的凸輪則與脫繩桿上的滾輪（紅色）接合，為脫繩桿提供脫扣和割繩的動(dòng)力。整套機(jī)構(gòu)運(yùn)行時(shí)間短，速度快，配合精度高，齒輪運(yùn)動(dòng)軌跡十分精密。因此 D 型打結(jié)器驅(qū)動(dòng)齒盤(pán)的疲勞問(wèn)題主要包括兩個(gè)方面：齒條上的輪齒和凸輪的疲勞問(wèn)題。驅(qū)動(dòng)齒盤(pán)實(shí)體結(jié)構(gòu)如下圖 2-2 所示：圖 2-1 齒盤(pán)動(dòng)力輸出路線示意圖Fig.2-1 A schematic diagram of the power output route of a gear plate

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2729398