高地隙水旱两用自走式喷雾机底盘动力传动系统的设计与研究

发布时间：2017-10-31 08:08

  本文关键词：高地隙水旱两用自走式喷雾机底盘动力传动系统的设计与研究

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【摘要】：我国高杆农作物中后期病虫害防治迫切需要高行间通过性高效植保动力机械。一般的植保机械不能对水稻、玉米等的高杆作物生长中后期进行施药工作,这也成为了农业生产的技术瓶颈,大型高地隙自走式喷杆喷雾机的缺乏是这一问题的关键所在。因此急需研制出能够防治水稻、玉米等农作物后期病虫草害的高效、安全的自走式高地隙机动喷杆喷雾机,以促进农民增产增收。解决农业生产的技术瓶颈,促进农业的可持续发展的关键在于,研发生产适合我国农业生产的高地隙水旱两用自走式喷杆喷雾机。本文提出了一种自走式高地隙喷杆式喷雾机的动力底盘设计方案。该动力底盘采用四轮驱动和全液压四轮转向结构,具有离地间隙高、水旱兼用、机动性等特点。本文首先提出了本机的设计目标,对高地隙自走式喷杆喷雾机进行了总体方案的设计和基本参数的确定。其次确定了高地隙自走式喷雾机底盘传动方案。根据传动系统方案、发动机的转速、排档数、速度范围要求以及驱动轮的尺寸计算出各档的传动系总传动比,再对总传动比进行合理的分配。确定了变速箱齿轮传动的结构方案。参考国外同功率等级产品,确定了喷雾机各挡理论车速和传动比。针对变速箱的关键零件齿轮机构,以提高齿轮强度和承载能力为目标,利用KISSsoft软件进行了齿轮参数的优化设计,以得到较高的齿轮性能。运用三维设计软件Pro/E进行零件设计,进行实体建模、装配,发现设计中不合理的结构并修改,并完成齿轮传动的运动仿真模型的建立。对变速箱内部的动力传递进行运动动力学仿真分析,验证了设计的可靠性。再次,喷药液压动力传动系统参数与发动机工作特性之间匹配进行研究,根据行驶速度和液压马达所需转速的要求,确定液压泵和液压马达的排量。选择最佳的匹配方案,保证喷雾机作业时,施药行走速度与施药机具效率最佳匹配的前提下,同时保证发动机在燃料经济性较高的区域内工作,实现高效、节能和环保的设计目标。最后,在Cruise软件中建立了喷雾机整车模型,完善了整车模型参数,并对喷雾机进行动力性和经济性的仿真分析计算。对喷雾机的行驶速度、加速度、爬坡度等动力性能及油耗情况进行仿真计算。
【关键词】：高地隙 自走式底盘 动力传动系统 变速器 液压泵 液压马达 仿真计算
【学位授予单位】：江苏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U463.2
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 第一章 绪论11-18
• 1.1 课题研究的背景11-12
• 1.2 课题研究意义12-13
• 1.3 国内外研究现状13-18
• 1.3.1 高地隙自走式喷雾植保机械概述13-14
• 1.3.2 国外研究现状14-15
• 1.3.3 国内研究现状15-18
• 第二章 喷雾机总体设计18-26
• 2.1 设计目标18-19
• 2.2 总体方案设计19-21
• 2.2.1 功能分析19-20
• 2.2.2 动力分配与传动路线的制定20
• 2.2.3 总体布置方案20-21
• 2.3 总体方案的结构实现21-22
• 2.4 整机参数的确定22-25
• 2.4.1 发动机的选择22-24
• 2.4.2 整机外形尺寸的确定24-25
• 2.5 本章小结25-26
• 第三章 传动系设计26-50
• 3.1 传动方案的确定26-27
• 3.2 传动比的计算和分配27-31
• 3.2.1 喷雾机的理论速度27-29
• 3.2.2 总传动比的计算29
• 3.2.3 传动系传动比的分配29-31
• 3.3 变速器的设计31-34
• 3.3.1 变速器传动方案分析31-33
• 3.3.2 变速器传动齿轮参数的初步选择33-34
• 3.4 基于KISSsoft软件对变速箱齿轮参数的优化设计34-39
• 3.4.1 齿轮参数优化的评价指标35
• 3.4.2 已知技术参数35-36
• 3.4.3 齿轮副参数的优化设计36-39
• 3.5 基于Pro/E的变速箱建模与动态仿真分析39-48
• 3.5.1 圆柱齿轮的参数化建模40-43
• 3.5.2 齿轮传动机构运动仿真分析43-46
• 3.5.3 运动仿真结果分析46-48
• 3.6 本章小结48-50
• 第四章 液压泵和液压马达的设计计算50-57
• 4.1 液压泵和液压马达的初步选取50-51
• 4.2 不同排量液压泵和液压马达的匹配51-56
• 4.2.1 田间作业所需转矩的计算52-55
• 4.2.2 液压泵和液压马达的匹配选择55-56
• 4.3 本章小结56-57
• 第五章 基于AVL-Cruise软件的建模仿真分析57-73
• 5.1 AVL Cruise的主要功能简介57-60
• 5.1.1 CRUISE的界面57-59
• 5.1.2 CRUISE软件功能59
• 5.1.3 CRUISE软件在农业用车分析中的意义59-60
• 5.2 动力传动系模型的建立60-66
• 5.2.1 整车模块的建立61
• 5.2.2 动力传动系统模块的建立61-66
• 5.3 动力性仿真计算分析66-70
• 5.3.1 最高车速分析67-68
• 5.3.2 加速性能模拟计算68-69
• 5.3.3 最大爬坡度69-70
• 5.4 经济性仿真计算70-72
• 5.5 本章小结72-73
• 第六章 总结及展望73-75
• 6.1 总结73-74
• 6.2 研究展望74-75
• 参考文献75-78
• 致谢78-79
• 攻读硕士学位期间研究成果79

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本文编号：1121489