纯电动履带式遥控绿篱机关键结构的设计与研究

发布时间：2020-04-02 02:14

【摘要】：对于高速公路边坡、匝道边坡以及立交护坡绿化带的维护,由于地形复杂和坡度较大的原因,现有设备往往难以在此环境下作业,给高速公路绿化养护带来了很大困难,以致难以高效率高质量的完成绿化养护工作。现有的绿篱修剪设备多是内燃机驱动,不仅严重污染了大气环境,而且作业时产生的噪音和振动对操作人员的身体健康也极为不利。因此研发能够适应大坡度和复杂地形的环境友好型绿篱修剪设备着重要的意义。为了保证纯电动履带式遥控绿篱机关键结构的可靠设计,首先,论文对绿篱机作业工况进行了分析,根据设计要求拟定了两种设计方案,通过分析对比确定了电驱动橡胶履带底盘的行走机构方案和电动推杆驱动的四连杆刀具架设计方案。其次,通过分析计算确定了橡胶履带底盘的牵引性能参数和结构尺寸参数;经过对不同修剪刀具性能的比较,确定了修剪装置的性能参数和尺寸参数;利用MATLAB对不同形态下的刀具架进行了受力分析,得出了修剪高度与各零部件受力大小的关系,并据此完成了刀具架连杆的设计和电动推杆的选型。最后,论文对车架和刀具架装配体进行了三维建模,通过运动学分析验证了设计方案可行;利用有限元分析软件Ansys Workbench对关键结构的装配体进行了不同工况下的静力学分析,完成了对其强度和刚度的校核;采用拓扑优化和响应曲面优化的轻量化设计方法对车架和刀具架进行了轻量化设计。仿真结果表明,纯电动履带式遥控绿篱机结构设计方案符合工况要求,关键结构满足强度条件和刚度条件。优化后的车架和刀具架结构重量大幅减小,为更进一步的研究奠定了基础,为样机的制造提供了理论依据。
【图文】：

RidgeRunner遥控工业绿篱机

HM1560K驾驶式大型斜面绿篱机
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U418.3

【参考文献】

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本文编号：2611298