大马力拖拉机提升系统研究与分析

发布时间：2017-10-20 13:47

  本文关键词：大马力拖拉机提升系统研究与分析

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【摘要】：为了解决提升器在工作过程中的卡阀和油缸拉缸问题,本文采用了理论和试验相结合的研究手段。在总结我国拖拉机的发展历程的基础上,分析了常见的拖拉机液压系统的原理和结构,研究了拖拉机提升器故障形态及发生机理。利用SolidWorks软件对提升器进行三维建模,并对东方红某型号拖拉机的提升器进行有限元分析,提出改进优化方案。具体工作内容和研究结果包括:1.拖拉机提升器工作原理分析。分析了拖拉机液压系统的类型,拖拉机组液压系统控制方式,以及提升器工作原理、性能指标和工作特性。2.提升器故障形成机理研究。通过分析提升器常见的故障形态及产生原因,提出了解决提升器卡阀和拉缸问题的技术方案。主要研究结果包括:(1)影响提升器工作可靠性的因素有:液压油的清洁度、控制阀阀芯与阀套配合间隙和液压油的工作温度;(2)试验研究表明:主控制阀阀芯与阀套配合间隙为0.010-0.015mm时,可以显著减小卡阀故障率;(3)可通过增加过滤装置和辅助液压油箱,减少液压油循环次数,降低液压油的温度,保证提升器工作可靠性;(4)工作中,避免进行连续、长时间的高负荷田间作业,保证液压油在正常工作温度范围。3.提升器三维建模和装配建模。采用Solidworks软件完成了零部件三维建模和装配建模,设计了一种与中大型拖拉机配套的提升器。通过装配模型对提升器进行了装配干涉和运动干涉检验。4.基于SolidWorks simulation软件的提升器有限元分析与装配工艺研究。采用SolidWorks simulation软件模块对提升器油缸进行了工作应力和应变分析。分析表明:提升器工作中油缸拉缸位置主要分布在连接螺栓周围区域。随着油缸壁厚差增加油缸最多应力和最大变形量显著增大。壁厚差为3.1mm时,油缸最大变形量为0.076mm。对提升器总成的装配工艺进行试验研究结果表明,提升器装配前后,在油缸拉缸位置及与拉缸位置垂直方向,油缸内孔孔口处及孔底存在0.005-0.02mm的变形量,油缸内腔直径Φ110mm没有显著变化。通过对油缸工作变形量有限元分析及提升器装配工艺试验结果,提出了油缸改进方案,并对改进后的提升器样机进行了动态试验。试验结果表明,油缸在额定载荷下变形量由0.01-0.04mm缩小至0-0.01mm之间,变形量明显减少。
【关键词】：提升器 液压系统 拖拉机 3D建模 有限元
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S219
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 绪论11-15
• 1.1 选题背景及意义11-12
• 1.1.1 选题背景11
• 1.1.2 选题意义11-12
• 1.2 拖拉机技术国内外研究现状12-14
• 1.2.1 国外研究现状12
• 1.2.2 国内研究现状12-14
• 1.3 本文主要研究内容14-15
• 第2章 拖拉机液压系统工作原理15-30
• 2.1 拖拉机液压系统类型15-17
• 2.1.1 按照液压系统布置形式进行分类15-16
• 2.1.2 按照主控制阀进行分类16-17
• 2.2 拖拉机组悬挂系统控制方式17-20
• 2.3 提升器工作原理20-26
• 2.3.1 提升器的种类20-23
• 2.3.2 提升器的工作原理23
• 2.3.3 提升器功能参数23-24
• 2.3.4 不同类型提升器的特点24-25
• 2.3.5 拖拉机与提升器的匹配25-26
• 2.4 提升器特性26-27
• 2.4.1 提升特性参数26-27
• 2.4.2 提升器的效率27
• 2.5 提升器控制特性27-29
• 2.5.1 位置控制27-28
• 2.5.2 阻力控制28-29
• 2.6 本章小结29-30
• 第3章 液压提升器常见故障分析30-35
• 3.1 提升器故障表现形式30
• 3.2 提升器故障形成原因分析30-32
• 3.2.1 主控制阀和回油阀失效原因30-31
• 3.2.2 提升器故障及原因分析31-32
• 3.3 提升器质量改进方法研究32-33
• 3.3.1 控制阀装配间隙对提升器工作性能的影响试验32-33
• 3.3.2 主控制阀和回油阀故障控制措施33
• 3.3.3 油缸拉缸控制措施33
• 3.4 本章小结33-35
• 第4章 提升器三维数字化建模35-41
• 4.1 Solid Works软件35
• 4.2 提升器三维建模35-39
• 4.2.1 零件设计36-37
• 4.2.2 提升器三维装配设计37-39
• 4.3 装配及运动干涉检查39-40
• 4.4 本章小结40-41
• 第5章 提升器油缸有限元分析41-48
• 5.1 Simulation模块41-42
• 5.2 提升器油缸有限元实例分析42-44
• 5.2.1 油缸运行过程受力分析42
• 5.2.2 提升油缸受力-变形量有限元分析42-44
• 5.3 提升器装配质量工艺研究44-47
• 5.3.1 装配过程分析44
• 5.3.2 油缸结构优化研究44-47
• 5.3.3 油缸拉缸形态47
• 5.4 本章小结47-48
• 第6章 总结与展望48-50
• 6.1 总结48-49
• 6.2 下一步工作展望49-50
• 参考文献50-53
• 致谢53

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本文编号：1067498