【摘要】：D型打結器是方草捆機最重要的部件之一。它是一種完全依靠機械傳動實現(xiàn)其打結功能的機構,由于其結構復雜、傳動精密、時序嚴格、制造困難,故目前主要依靠進口,因此造成方草捆機制造成本高,嚴重制約著我國打捆機的發(fā)展。針對D型打結器使用壽命短的問題,本論文主要針對D型打結器上容易疲勞失效的零部件進行疲勞設計,提高它們的疲勞壽命。它們主要包括:驅動齒盤上的凸輪以及外齒條第一個輪齒、架體、打結嘴和清繩片卡槽。針對驅動齒盤上外齒條第一個輪齒存在磨損的問題,擬通過合適的熱處理工藝,使輪齒表層產(chǎn)生一定的殘余應力來抵消一部分工作載荷,并通過abaqus對其進行殘余應力場模擬,找到熱處理的最適溫度。針對輪齒出現(xiàn)不規(guī)則斷裂的問題,依據(jù)斷裂力學判斷其裂紋的類型,并用abaqus對其進行了裂紋擴展模擬,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力可以抑制裂紋的擴展。針對凸輪存在的磨損問題,通過建立凸輪磨損量與凸輪從動件位移可靠度的關系,計算得出打結器在打捆22000次左右后凸輪從動件位移可靠度將低于99%,此時應對凸輪機構進行維護,以保障D型打結器在可靠成結的前提下延長打結器的使用壽命。針對D型打結器架體上蝸桿裝配部位容易發(fā)生斷裂的問題,對架體進行了結構改進,在不影響其打結功能的前提下,加強了蝸桿裝配面。針對蝸桿軸孔上注油孔部位裂紋擴展的問題,通過剩余強度理論對其進行了裂紋容限的計算,得出裂紋擴展長度達10mm左右時,應對注油孔所在部位進行加固,從而提高其疲勞壽命。針對打結嘴嘴頭疲勞磨損、咬合桿易斷且更換不易的問題,提出了一種打結嘴的可拆卸設計,并用ansys對其進行了強度校核和ncode疲勞驗證。這樣可以讓用戶方便快捷的對發(fā)生損壞的打結嘴及時進行更換,以保證打捆機的正常工作,不影響農(nóng)牧作物的節(jié)令收獲。針對架體上與清繩片裝配的卡槽應力集中,外緣柱體容易斷裂的問題,本文提出U型卡槽的抗疲勞設計方案,并通過ansys-ncode聯(lián)合分析,對比證明該設計能有效提高卡槽的應力疲勞壽命。
【學位授予單位】：內(nèi)蒙古工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：S817.115
【圖文】：

內(nèi)蒙古工業(yè)大學碩士學位論文研究，最早是由割捆機發(fā)展而來，早期首先由美國的造，經(jīng)過不斷的改進完善后形成目前的Mecortale(C型器）兩個打結系統(tǒng)，2008年德國claas公司研制了一種打于國外打結器的研究已經(jīng)相當成熟，出于技術保密，前國外使用較多的打結器主要有C型、D型和CD型打，自然脫扣；D型是片式夾繩器，強制脫扣；CD型是

動力輸入軸和三個動力輸出路線，動力輸出形式是齒輪的嚙合和凸輪機構兩種形式帶動打結器其他部件運動。驅動齒盤正面有兩條錯位的齒條，分為外齒條和內(nèi)齒條，外齒條有7個齒且繞齒盤軸心均勻分布，與裝在打結嘴上的不完全齒輪如圖2-1所示（黃色）嚙合，為打結嘴提供動力輸出。內(nèi)齒條有 7 個變異齒型，與裝在蝸桿上的不完全齒輪（藍色）嚙合，為夾繩盤提供夾繩動力。驅動齒盤內(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力。整套機構運行時間短，速度快，配合精度高，齒輪運動軌跡十分精密。因此 D 型打結器驅動齒盤的疲勞問題主要包括兩個方面：齒條上的輪齒和凸輪的疲勞問題。驅動齒盤實體結構如下圖 2-2 所示：圖 2-1 齒盤動力輸出路線示意圖Fig.2-1 A schematic diagram of the power output route of a gear plate

【參考文獻】

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本文編號：2729398