雙圓盤割草機(jī)關(guān)鍵部件的虛擬樣機(jī)設(shè)計(jì)及動(dòng)力學(xué)分析.pdf

1、傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)往往是根據(jù)同類產(chǎn)品的相關(guān)資料和經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行設(shè)計(jì)改進(jìn)，多采用具有局限性靜態(tài)設(shè)計(jì)，需經(jīng)過(guò)多次的樣機(jī)試制和整機(jī)性能測(cè)試試驗(yàn)，本課題通過(guò)虛擬樣機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，短周期內(nèi)設(shè)計(jì)出綜合性能優(yōu)良的雙圓盤割草機(jī)來(lái)滿足內(nèi)蒙古自治區(qū)的苜蓿草產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求，對(duì)提高農(nóng)牧民的經(jīng)濟(jì)效益具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　本課題通過(guò)理論計(jì)算選擇雙圓盤割草機(jī)性能參數(shù)，完成了雙圓盤割草機(jī)的理論樣機(jī)初步設(shè)計(jì)，對(duì)切割刀片進(jìn)行了力學(xué)分析，得到刀片的最大應(yīng)力4.42e+008

2、 N/m2，位移最大值為1×10-3m，應(yīng)變最大值為1.269×10-3 m;通過(guò)對(duì)雙圓盤割草機(jī)升降機(jī)構(gòu)模型仿真分析，以液壓油缸施加力最小為目標(biāo)函數(shù)，實(shí)現(xiàn)了升降四連桿機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，優(yōu)化效果顯示油缸舉升力從3490N下降到了3229N;通過(guò)切割器的虛擬樣機(jī)試驗(yàn)，得到最優(yōu)刀片刃口的速度為57.01 m/s，前進(jìn)速度為2.76m/s，刀片的工作刃線長(zhǎng)度為34.06mm，刀片數(shù)為3時(shí)，重割面積最小為14.52％;通過(guò)有限元分析軟件ANSYSW

3、orkbench獲得了雙圓盤割草機(jī)主立軸的振動(dòng)固有頻率和振型，結(jié)合模態(tài)試驗(yàn)驗(yàn)證，雙圓盤割草機(jī)主立軸的計(jì)算所得固有頻率與試驗(yàn)頻率的相對(duì)誤差絕對(duì)值小于10％，相關(guān)系數(shù)為0.9891。各階模態(tài)振型與固有頻率基本吻合，試驗(yàn)?zāi)B(tài)模型與有限元模型的頻率相關(guān)性較好，為提出改善雙圓盤割草機(jī)的振動(dòng)性能的結(jié)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計(jì)提供了依據(jù)。
　　研究表明，將虛擬樣機(jī)技術(shù)應(yīng)用于雙圓盤割草機(jī)的設(shè)計(jì)裝配、有限元分析和運(yùn)動(dòng)仿真可以提高產(chǎn)品的綜合性能，縮短研發(fā)周期，為后續(xù)