往复式甘蔗切割器传动机构运动及上臂轴可靠性分析

发布时间：2021-04-13 00:26

　　双动刀往复式切割器切割性能好,传动结构简单,工作可靠,适应性强,目前在农林业收割机上有很广泛的应用,而其传动机构对其在运行中的影响也很大。双动刀往复式传动机构结构的稳定性、可靠性能很大程度的提高往复式切割的质量、效益和减少不必要的成本。因此本文结合运动学和可靠性相关理论对双动刀往复式传动机构进行分析研究。主要研究内容及结论如下：1.根据往复式切割器传动机构的工作方式对其工作模型进行了简化,通过结合四杆机构相关理论知识对传动机构简化模型进行对称性运行分析研究、验证,得到了往复式传动机构实现对称性运行的条件,并在分析传动机构运动性能时得到了机构尺寸对其运动性能的影响方式以及如何确定传动机构尺寸。2.通过ANSYS workbench软件对传动机构整体进行了瞬态动力学分析,从而找出传动机构中的薄弱部件。在此过程中,首先根据传动机构对称性条件计算出了其各零部件主要尺寸并建立了分析模型；其次结合往复式切割器切割方式,分析计算得到了往复式切割器在切割甘蔗过程中所受到的切割力；最后对传动机构整体进行了模态分析,得到其固有频率,为瞬态动力学分析中时间步长大小的设置提供了依据；3.针对薄弱部件上臂轴结构... 

【文章来源】：昆明理工大学云南省

【文章页数】：89 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２．１机械强度可靠性设计过程图??Ｆｉｇ．２．１?民?ｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ?ｄｅｓｉｇｎ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ?ｓｔｒｅｎｇｔｈ??

Ｔ?Ｔ??Ｆｉｎ￣￣￣￣ｐ＝＿＿??强度可靠化巧计??图２．１机械强度可靠性设计过程图??Ｆｉｇ．２．１?民?ｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ?ｄｅｓｉｇｎ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ?ｓｔｒｅｎｇｔｈ??机械可靠性设计是运用统计学知识对机械结构的失效概率进行分析。此方法??能够很好的分析和设计机械零件。为了对机械零部件进行可靠性设计，首先得了??解零部件应力和其强度的分布状况，准确的建立应力－强度力学模型，根据设计??要求，使其故障概率控制在指定范围内。机械强度可靠性设计过程如图图２．１所??示【气??由于随机变量的分布类型及性质，使得零件的强度和应力都具有分散性，从??而导致零件的应力－强度概率密度画数曲线可能存在相交部分，如图２．１中阴影部??分，在阴影区域中零件的强度小雨其应力，因此会出现失效，故被称作干涉区。??ｃｒＳｉ??＼?／／？强度分布??、Ｘ＾／＊賴?卢賊化??＼?／？应力姊?称??ｔｏ?ｔｖ?ｔ??图２．２应力－强度分布曲线的相互关系??Ｆｉｇ．２．２?Ｔｈｅ?ｄｙｎａｍｉｃ?ｃｈａｎｇｅｓ?ｏｆ?化ｅ?ｓｔｒｅｓｓ－ｓｔｒｅｎｇｔｈ??在设计机械零件时，其强度远高于所承受的应力，因此应力－强度分布曲线??不存在相交区域

???总是小于强度，因此零件不会发生故障。但是该零件长时间在工况中各种因素的??影响下，其零件强度会随时间渐渐变弱，如图２．２中，强度由ａ位置渐渐移动到??ｂ位置，导致应力、强度分布曲线发生交叉，从而就出现零件失效问题。由应力??－强度下涉图可知：零件的不可靠度会随着其强度、应力离散度的变大而增大；??若材质性能好的零件在工作应力稳定的状况下，其应力、强度分布的离散度小，??因此干涉也小，零件可靠度也会相应的增大Ｐｕｓｉ。??从应力－强度干涉模型可看出，若从统计学的角度考虑，零件在各种因素??的影响下都有可能失效。因此设计人员设计零件时，主要目的就是最大限度的降??低失效概率。??２．可靠度计算方法??通过应力－强度干渉模型分析可知，零件应力小于强度时，其结构可靠度为Ｐ７’??３９－４１］．??Ｒ?＝?Ｐ｛（７＜ｄ）?＝?Ｐ［ｉＳ－ａ）＞０］?（２－１７）?＇??式中：ＣＴ?一应力，Ｓ?—强度。??若应力大于强度


本文编号：3134264