船式拖拉机的换轮机构设计与优化

发布时间：2021-02-02 01:23

　　我国地域辽阔,地理特性复杂,南方地区地块狭小,水田旱地杂陈,急需可于水田旱地间方便转换作业状态的船式拖拉机。换轮机构作为船式拖拉机的关键部位之一,是实现水陆不同工况转换的执行机构,对船式拖拉机的发展有着至关重要的作用。本文的研究重点是设计能够自动转换船式拖拉机的工作状态,且机械强度高、合理可靠的的换轮机构,完成的工作如以下所示:首先,利用TRIZ理论的系统进化法则明确换轮结构的设计方向,根据定义的机构必须要具备的五大基本要求,设计换轮机构系统图。在设计过程中遇到两个系统内部矛盾,分别是是耗时增加、速度减慢,和再生矛盾——自动化程度变差,并分别利用TRIZ理论的发明创造原理和对应的标准方法解决,最终设计出了能够合理满足所有要求的换轮机构的初步方案。其次,基于换轮机构的初步方案,建立参数化斜齿轮库、同步环、推杆、叶轮、胶轮等零部件,建立换轮机构三维模型。模拟换轮机构整个工作过程,进行干涉检查。检验机构齿轮传动系统具有稳定传动比2.6;添加余弦变化电动机输入,分析大小齿轮齿尖上某点速度变化,研究其运动规律。通过上述运动学分析,验证换轮机构初步方案合理性。然后,在运动学分析的基础上,考虑齿轮工... 

【文章来源】：湖北工业大学湖北省

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题来源及研究背景
        1.1.1 课题的来源
        1.1.2 课题研究的背景
    1.2 国内外研究的发展现状
        1.2.1 船式拖拉机的发展现状
        1.2.2 转换机构的发展现状
    1.3 课题研究的目的和意义
    1.4 相关基础知识介绍
        1.4.1 TRIZ理论
        1.4.2 模糊优化理论
        1.4.3 接触分析有限元法
    1.5 本文的研究思路
第2章 基于TRIZ理论的换轮机构设计
    2.1 TRIZ理论
        2.1.1 技术系统进化法则
        2.1.2 分离原理、冲突矩阵
        2.1.3 40 条发明原理
    2.2 利用TRIZ理论设计换轮机构
        2.2.1 利用技术系统进化法则确定换轮机构的发展方向
        2.2.2 基于40条发明原理消除机构设计中的矛盾
        2.2.3 利用分离原理及冲突矩阵解除再生矛盾
    2.3 换轮机构的设计方案
        2.3.1 换轮机构的主要部件
        2.3.2 换轮机构传递系统设计
    2.4 本章小结
第3章 船式拖拉机换轮机构的三维虚拟建模
    3.1 换轮机构斜齿轮参数化建模
        3.1.1 斜齿轮的建模分析
        3.1.2 斜齿轮参数化建模关键点
    3.2 换轮机构其他部件的建模及整体组装
        3.2.1 换轮机构其他部件的建模
        3.2.2 换轮机构的组装
    3.3 换轮机构的运动仿真分析
        3.3.1 运动仿真
        3.3.2 结果分析
    3.4 本章小结
第4章 换轮机构关键部件多约束模糊优化设计
    4.1 可靠性模糊优化概述
        4.1.1 一般优化问题
        4.1.2 可靠性模糊优化
    4.2 换轮机构齿轮模糊优化
        4.2.1 确定优化类型
        4.2.2 可靠性模糊优化模型的转化
        4.2.3 数学模型的建立
    4.3 优化结果及分析
    4.4 本章小结
第5章 换轮机构齿轮接触分析
    5.1 接触分析问题介绍
    5.2 赫兹接触理论
    5.3 换轮机构齿轮组接触分析
        5.3.1 齿轮接触分析的模型
        5.3.2 优化后齿轮接触分析
        5.3.3 模拟啮合过程中优化前、后齿轮接触分析对比
    5.4 本章小结
第6章 总结与展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的学术论文



本文编号：3013785