基于ANSYS灵敏度分析的新型植树挖坑机机架优化设计

发布时间：2021-08-04 04:55

　　植树挖坑机是植树造林过程中重要的机械设备,它的使用极大的减轻了劳动者的工作强度和提高了工作效率。目前国内使用较多的植树挖机主要为悬挂式、手提式和背负式,挖头基本上都是螺旋式。这些植树挖坑机各有各的优缺点,比如悬挂式,动力源来自拖拉机,提升机构为三点式,其结构简单,动力强劲,但具有刀具大而重,不便更换,挖坑过程中产生变化的侧应力,振动噪声大等缺点。针对目前存在的挖坑机的不足,本课题研发了一种性能良好、效率高、成本低的新型行走式植树挖坑机,本挖坑机的最大特点是采用了平面式的刀盘,极大的减少了整机的空间占用。本挖坑机已初步完成了主要零部件的设计、静力学分析和运动学仿真,为进一步提高挖坑机的整体性能,降低制造成本,在保证强度和刚度的前提下,本文将对挖坑机的机架部分进行基于有限元理论的优化设计。挖坑机的机架是挖坑机的重要承载构件,其性能的好坏直接影响到整机的振动性能。本文以已设计好的机架为初始模型,综合考虑动态特性和经济性,对机架进行动态性能优化和尺寸优化。首先对机架进行动载荷计算和参数化建模,确定各参数和边界条件,并对机架进行初次模态分析和静力分析,得到机架的初始动态和静态性能参数。其次对机架... 

【文章来源】：广西大学广西壮族自治区 211工程院校

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 研究的目的和意义
    1.3 国内外挖坑机的研究现状
    1.4 本文主要研究工作
第二章 挖坑机机架载荷分析及强度校核
    2.1 新型植树挖坑机的工作原理和载荷分析
    2.2 柴油机处的动态载荷计算
        2.2.1 倾倒力矩的计算
        2.2.2 曲柄连杆机构转动惯性力的计算
        2.2.3 柴油机机座动载荷计算
    2.3 皮带轮处动载荷计算
    2.4 机架对刀盘主轴轴向约束力的计算
    2.5 机架对刀盘主轴径向约束力的计算
    2.6 挖坑机机架在初始尺寸下的强度校核
    2.7 本章小结
第三章 挖坑机机架模态分析
    3.1 模态分析理论
        3.1.1 有限元模态分析法
        3.1.2 试验模态分析法
    3.2 挖坑机机架的模态分析
        3.2.1 挖坑机机架模态分析的目的
        3.2.2 ANSYS的有限元模态分析
        3.2.3 基于ANSYS的挖坑机机架模态分析
    3.3 本章小结
第四章 基于ANSYS的机架模态灵敏度分析
    4.1 灵敏度分析的意义
    4.2 灵敏度计算的相关理论
    4.3 基于ANSYS的灵敏度分析
        4.3.1 ANSYS PDS模块中的设计方法
    4.5 基于ANSYS的机架灵敏度分析
        4.5.1 建立APDL参数化模型
        4.5.2 灵敏度分析
    4.6 本章小结
第五章 挖坑机机架优化设计
    5.1 ANSYS优化设计概述
        5.1.1 优化设计概述
        5.1.2 ANSYS优化设计
    5.2 基于ANSYS的挖坑机机架尺寸优化设计
        5.2.1 建立机架的优化模型
        5.2.2 机架优化设计的计算
        5.2.3 机架优化后结果及分析
    5.3 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间科研成果



本文编号：3321047