手扶插秧机变速器箱体的优化设计

发布时间：2021-09-23 09:05

　　手扶式插秧机是我国目前水稻种植的主要机器,要求重量轻、强度高、尺寸小,以适应泥泞的水田作业,防止田间作业时驱动轮下陷严重,变速器是手扶插秧机底盘上除发动机之外质量最重,技术要求最高的部件。长期以来,我国缺乏对手扶式插秧机变速器的理论研究,设计凭经验,严重影响了手扶式插秧机技术水平的提高。本文以常见的手扶式插秧机6档变速器为研究对象,结合先进的仿真分析工具对其箱体结构进行优化设计,提出了采用动力学仿真技术与有限元仿真分析相结合的设计思想,对变速器箱体结构进行强度分析,并基于结构强度分析的结果对箱体进行拓扑优化。研究内容和结果如下:1)研究了插秧机及其变速器的技术现状及发展,分析了手扶式插秧机变速器设计中存在的问题,提出了本文的主要研究内容。2)结合先进的三坐标测量技术,测绘出常见的手扶式插秧机6档变速器箱体、齿轮、轴等零件,采用三维绘图软件Pro/E对手扶式插秧机的变速器箱体进行实体重建。3)利用有限元分析软件HyperMesh对箱体结构准确建模,并进行自由模态与约束模态分析,通过振型图直观地分析出箱体的动态特性和薄弱环节。研究分析表明,变速器的固有频率完全避开了发动机的振动频率。4)采... 

【文章来源】：浙江理工大学浙江省

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 选题背景
    1.2 研究意义
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 插秧机的国内外研究现状
        1.3.2 结构拓扑优化的国内外研究现状
    1.4 本文研究内容
第2章 变速器箱体模态分析
    2.1 变速器箱体模型的建立
    2.2 有限元软件简介
    2.3 创建变速器箱体有限元模型
        2.3.1 几何模型导入
        2.3.2 拓扑修复
        2.3.3 简化几何模型
        2.3.4 网格划分
        2.3.5 网格质量检查
    2.4 定义箱体材料和属性
    2.5 变速器箱体结构模态分析
        2.5.1 自由模态结果分析
        2.5.2 约束条件下模态分析
    2.6 本章小结
第3章 变速器箱体试验模态研究
    3.1 试验模态分析的应用
    3.2 模态分析的理论基础
    3.3 变速器箱体的试验模态测试
        3.3.1 测试仪器的选择与测试原理
        3.3.2 试验模态测试
    3.4 模态测试结果分析
    3.5 本章小结
第4章 变速器箱体结构静力学分析
    4.1 变速器传动系统分析
    4.2 变速器的传动轴受力分析
    4.3 多体运动学仿真软件Adams简介
    4.4 变速器传动轴受力求解
    4.5 变速器箱体施加载荷
    4.6 变速器箱体静力仿真结果分析
    4.7 本章小结
第5章 变速器箱体结构拓扑优化
    5.1 结构优化简介
        5.1.1 拓扑优化的数学基础
        5.1.2 拓扑优化的分类
    5.2 基于OptiStruct变速器箱体拓扑优化
    5.3 拓扑优化结果分析与结构改进
    5.4 改进后变速器箱体结构的静力分析
    5.5 改进后变速器箱体结构的模态分析
    5.6 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间的研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]某轿车白车身模态仿真分析[J]. 田国红,齐登科,孙立国.  汽车实用技术. 2015(10)
[2]水稻插秧机质量现状分析[J]. 刘勇,唐壮飞.  江苏农机化. 2012(03)
[3]基于模态分析的变速箱振动测点优化配置[J]. 张丽霞,冯辅周,江鹏程,赵丰文.  装甲兵工程学院学报. 2012(02)
[4]采用UG、HyperMesh和ANSYS的齿轮轴模态分析[J]. 舒彪,喻道远,王灯,张三强.  现代制造工程. 2012(02)
[5]多约束状态下重载机械式主轴有限元建模及模态分析[J]. 蔡力钢,马仕明,赵永胜,刘志峰,杨文通.  机械工程学报. 2012(03)
[6]迎接插秧机市场新的高潮[J]. 叶红.  农机市场. 2011(01)
[7]基于UG和ADAMS的齿轮啮合动力学仿真[J]. 袁文武,蔡慧林,任刚.  煤矿机械. 2010(02)
[8]基于ADAMS直齿圆柱齿轮减速器动力学的仿真[J]. 吴卓,刘广利.  新技术新工艺. 2010(01)
[9]基于ADAMS的行星齿轮系统的仿真计算[J]. 周永新.  电子机械工程. 2009(03)
[10]基于ADAMS的齿轮减速器的运动仿真[J]. 何亚银.  机械管理开发. 2009(03)

硕士论文
[1]LNC8型插秧机车架灵敏参数优化设计及试验验证[D]. 张翔.浙江理工大学 2015
[2]电动公交车变速器壳体的强度分析与拓扑优化设计[D]. 黄勇.广东工业大学 2014
[3]高速插秧机HMT变速系统的研究与设计[D]. 李明杰.浙江理工大学 2014
[4]减速器齿轮箱的有限元分析和拓扑优化设计[D]. 刘晓琳.大连理工大学 2013
[5]高速插秧机主变速箱的设计及优化[D]. 陈小亮.浙江理工大学 2013
[6]基于HyperWorks的汽车摆臂拓扑优化设计[D]. 王鹏.河北工程大学 2012
[7]基于虚拟仪器技术的多通道试验模态分析系统研究[D]. 潘实.中南大学 2012
[8]金属带式无级变速器壳体结构分析与改进[D]. 谭见钱.湖南大学 2012
[9]汽车变速器箱体结构强度分析与优化设计[D]. 高娟.吉林大学 2011
[10]基于HyperWorks的轨道车辆零部件拓扑优化设计[D]. 李俊勇.大连交通大学 2010



本文编号：3405432