新型蔗苗移栽机的设计与研究

国内外研制的移栽机并不适用于蔗苗移栽,因此,设计了一种适用于蔗苗移栽的移栽机械.通过有限元软件对蔗苗移栽机机架进行静力学分析,结果表明:所设计蔗苗移栽机机架工作负载下的最大综合位移为1.873 mm,最大应力为65.386 MPa,最大应力小于移栽机机架材料的屈服强度235 MPa,符合强度和刚度设计要求.     

矮化密植红枣收获机骑跨式机架的有限元分析

根据新疆矮化密植枣园地面特点,为提高红枣收获机的工作性能,利用Ansys有限元分析软件分析红枣收获机在平整地面匀速直线运动工况下和在地面不平整工况下机架应力、变形的大小及分布情况。结果表明:最大变形发生在机架顶部发动机的安装位置及纵梁上激振装置的安装位置,应力集中发生在前段纵梁、方管与方管的连接处,可根据所得数据校核机架强度。同时,对机架进行模态分析和谐响应分析,求解出机架的固有频率和振型,通过与外界激振频率对比分析及谐响应分析得出机架位移随频率变化的趋势,在频率为30Hz时,产生共振,求解得出30Hz处最大应力为804.35MPa、最大变形为15.312mm。由于最大应力大于机架材料的屈服极限,机架产生断裂,因此应对机架进行优化改进,使机架满足静载荷和激振载荷作用下的强度要求,保证矮化密植红枣收获机的安全、可靠。     

温室三七收获机有限元分析

根据三七种植新农艺的要求,设计了一款应用于温室种植模式的三七收获机。为提高其工作性能,利用ANSYS有限元软件进行有限元分析,获取在静载荷作用应力、变形的大小及分布情况。结果表明:应力集中发生在电机安装位置及车架纵梁连接处,最大变形发生在车尾处,机架强度符合要求。对机架进行模态分析,获得其固有频率并进行谐响应分析,分析可知:在频率15Hz时电机安装位置处可能发生共振,此时电机安装位置处应力和位移达到最大,最大应力为4.34MPa,最大位移为2.03mm,机架满足激励载荷下的强度要求。对挖掘铲进行静力学分析,得到挖掘阻力5 000N,挖掘铲最大变形量为1.334 4mm,最大应力为20.894MPa。本文为后续温室三七收获机的减振以及机架、挖掘铲优化提供了理论依据。     

履带式联合收获机底盘机架多目标优化设计

联合收获机底盘机架是整机的主体支撑结构，其质量直接影响收获机的作业性能。为此，以某履带式联合收获机底盘机架作为研究对象，在保证其刚度、强度的前提下对其进行轻量化研究。通过采用有限元分析软件Ansys Workbench建立底盘机架的有限元模型，对其进行模态分析和4种不同工况下的有限元分析；然后，以底盘机架梁的厚度为设计变量，结合空间填充设计(Optimal Space-filling Design)设计方法以及Kriging近似模型模拟计得出设计变量之间的响应关系；最后，综合考虑机架质量、最大应力、最大位移等性能指标，利用遗传算法对底盘机架进行了多目标优化。结果表明：联合收获机底盘机架质量减少24.98kg,且机架的强度、最大应力、最大形变均满足设计要求，获得较好的优化效果，为联合收获机底盘机架的结构优化与设计提供参考。     

基于ANSYS Workbench的本田节能车车架优化设计

利用有限元方法对本田节能车车架进行静态强度以及运动学仿真分析,运用三维软件Pro/E建立车架CAD模型,通过工程分析软件ANSYS对其进行静态强度分析,获得车架的变形量和强度载荷,检验车架的结构是否合理,并为其改进提供依据。通过改进,在原有基础上尽量符合轻量化的要求,使车架既能满足使用要求又尽量减轻质量,对提高成绩有很大帮助。根据电脑仿真分析的结果,在施加相应载荷的条件下,车架的变形仅为0.3 mm,最大应力为23 MPa,所选材料完全能满足设计及使用要求。经过优化后的车架变形仅为0.08 mm,最大应力仅为15.7 MPa。     

基于Workbench的气爆松土施肥机机架有限元分析

设计一种气爆松土施肥机,实现快速气爆施肥,并对其机架进行研究分析。用SolidWorks软件建立机架三维模型,将模型导入至Workbench进行静力学分析和模态分析。研究结果表明,机架最大应力为52.361 MPa,最大变形为1.261 1 mm,符合强度刚度设计要求,机具在正常工作时不会发生共振现象,气爆松土施肥机的机架设计满足设计要求。     

基于静态特性的某汽车驱动桥壳疲劳寿命分析

为了分析某汽车驱动桥壳在静态特性下的疲劳寿命能否满足使用要求,首先建立驱动桥壳三维模型,通过有限元分析对驱动桥壳进行静力学分析,得到驱动桥壳在5种典型工况下的应力值和形变值,最大应力为703.69 MPa,最大形变为1.164 mm;然后基于静力学分析结果,通过有限元疲劳分析对驱动桥壳的几种典型工况进行疲劳寿命分析,建立材料的S-N曲线;最后得出驱动桥壳疲劳寿命为1.0×10^(6)次,安全系数最大为15,满足使用要求。     

基于ANSYS的核桃分级装置机架静力学及模态分析

为避免核桃分级装置在工作时出现结构强度及共振问题,以其核心承载部件机架为研究对象,利用Solid Works软件建立几何模型,并运用ANSYS软件进行有限元静力学及模态分析。静力学分析结果表明:机架在静载荷下的最大应力值为11.314MPa,动载荷下的最大应力值为28.285MPa,均小于材料的屈服极限值,且最大变形量为0.100 18mm,安全系数为15,机架结构强度能够满足工作要求。模态分析结果表明:机架的前6阶固有频率分布在36.07 131.07Hz之间,5阶振型产生的变形量最大,最大位移量为25.401mm,对应频率为118.87Hz,机架工作频率与其固有频率不在同一区间,因此在工作过程中不会发生共振。研究结果可为核桃分级破壳机械的设计与改进提供参考。     

某打浆机机架有限元分析及优化

为研究打浆机承载机架的可靠性,对机架进行有限元分析。通过应变电测试验,验证了有限元模型与仿真计算的可靠性;通过静力学分析,校核了机架在平稳运输状态下的强度、刚度;对机架的主要组成部件进行了多目标尺寸优化,并依据优化结果进行了改进,改进后的机架在满足强度、刚度要求的前提下减轻了8.07%,同时简化了结构,减少了焊接工序,达到了机架轻量化的目的。     

基于ANSYS的残膜回收机提土筛膜组件机架静力学及模态分析

残膜回收机提土筛膜组件机架是重要的承载部件,为避免作业过程中出现机架结构强度不足和共振问题,运用Solidworks软件建立三维几何模型,并采用ANSYS软件分别对其进行有限元静力学及模态分析。静力学分析结果表明:机架在静载荷51.975×10~(-3) MPa下最大位移0.118 9 mm,最大应力为23.441 MPa,小于机架材料的屈服强度235 MPa。模态分析结果表明:机架前6阶固有频率的范围是93.617～32.582 Hz,与激励频率0～15 Hz不在相同范围,故工作时不会引起机架发生共振。研究结果可为相关机械结构设计提供参考。     

基于CATIA的福田雷沃驱动桥壳的轻量化分析

采用CATIA软件对福田雷沃轻型货车的驱动桥壳进行几何建模,利用CATIA中的分析模块对桥壳进行静力分析和模态分析,从而检测桥壳是否有足够的强度和刚度,并对桥壳采取轻量化设计。仿真结果表明:在满足要求的基础上,对桥壳进行轻量化改进,在最大垂向力工况和最大牵引力工况下,验证了改进后的桥壳依旧满足强度要求,减轻了桥壳的重量,减少了材料的使用,完成了桥壳的轻量化。     

丘陵山区茶园管理机车架设计与分析

设计了一款满足丘陵山区茶园一体化管理的机械设备,采用复合式结构设计,通过快速拆装接口,实现耕地、除草、开沟施肥和喷药的一体化作业。分别利用CATIA、理论力学、ANSYS Workbench对车架进行三维建模、载荷分析和有限元分析。结果表明,车架正常工况下最大变形量为7.773 mm,最大应力为87.87 MPa,安全系数为2.67,符合设计要求。     

基于ANSYS Workbench的车架支座优化设计

在ANSYS和SolidWorks联合的设计仿真环境下,通过预留的数据传输接口进行零件的设计仿真一体化。在建模软件中建立模型后传输到仿真软件进行静力学分析,并通过结构优化模块中的优化组件进行尺寸优化,进而获取在特定工作条件下的尺寸最优解,为车架支座在给定工况下满足工作要求和轻量化提供了一定参考。     

全架式履带拖拉机机架设计与优化

全架式履带拖拉机的机架,直接关系着整机的质量,是整机的关键核心件之一。针对机架复杂程度高,关联因素多,设计理论依据不足,基础研究较薄弱的问题,以902履带拖拉机机架为例,根据机架承载功能特点,分解为行走梁、上平面架和前后桥三大模块进行设计,找出设计数据依据,计算选取整机重量、重心、行走梁长度、轨距、前后桥高度等系列重要参数,整机稳定性、通过性符合要求,为满足市场多样化需求,快速参数优化、模块化设计提供参考。并对受力最恶劣的上平面架进行变截面板料成型设计和发动机浮动联接等优化改进,在颠簸条件作用力下,最大应力从290.84 MPa降低至193.44 MPa;最大变形从6.262 mm降低至2.467 mm。样机进行极限试验,机架产生的最大变形量为3.1 mm,小于设定要求值3.5 mm,机架开裂问题得到基本消除。     

秸秆打捆机机架轻量化设计

打捆机在稻、麦、玉米等秸秆收集方面有着很高的效率,但国内打捆机存在体积较大和重量较重缺陷,本文通过完成对与联合收割机配套的打捆机机架轻量化设计来解决这一问题。首先,利用有限元软件对机架进行静力学研究分析,详细分析机架主要零件尺寸对机架总质量的影响,从而在满足静强度的前提下确定初步优化设计方案。其次,根据静力学分析的初步结果,对机架进行模态分析,通过不断修改尺寸,确保机架的固有频率远离发动机的激励频率。最后,通过瞬态动力学分析,分析优化模型的加速度响应,确定最优方案,确保机架在同时满足静强度、固有频率,以及减振等三个要求的前提下,质量最小。通过本文的研究,与原始设计相比,总质量减轻15.51%。     

基于应力特征的商用车前桥轻量化研究

以某型商用车前桥为研究对象,提出一种基于应力特征的轻量化研究方法。对前桥进行理论受力分析,从而确定有限元加载方式。建立前桥有限元模型,并对前桥典型工况进行静力学分析。结果表明,应力最大值低于材料屈服强度,因此存在轻量化空间;通过对前桥模态分析,证明了前桥动态特性的合理性。以前桥最大应力为约束进行拓扑优化,优化后模型在满足强度、刚度及模态要求下,减质3.4kg,实现轻量化。     

残膜回收机机架有限元分析及优化

针对残膜回收机的整机振动强烈、机架开裂等问题,运用ANSYS Workbench19.0软件对残膜回收机的机架进行静力学分析和约束模态分析,研究机架的静力学特性和模态特性,获得机架的固有频率、振型、阻尼等参数,并在此基础上采用正交试验设计的方法,以机架的左右边板厚度、主连接梁管厚、副支撑梁宽度为试验因素,第1、2阶固有频率为试验指标对其进行结构优化。当机架左右边板厚度为12 mm、主连接梁管厚为6 mm、副支撑梁宽度为70 mm时,机架的第1、2阶固有频率50.747 Hz、53.557 Hz不在外部激励频率范围（0.833~40 Hz）内,并且优化后的最大应力值降低3.295 MPa,优化前的最大振幅为17.642 mm,优化后的最大振幅为12.719 mm,降低了4.923 mm,有效避免共振现象的发生,优化前后的机架均满足刚度和强度要求。该研究可以为残膜回收机的机架设计、可靠性研究上提供理论参考。     

柠条收割机变速箱壳体有限元分析

为了优化柠条收割机中间变速箱壳体的结构参数,提高其结构强度和刚度,保证壳体不被破坏,采用ANSYS软件对其进行了有限元分析。根据壳体的结构和受力特点,建立了有限元模型,分别给出了在静止和工作工况下的载荷和边界约束条件,选用Solid 95实体单元进行分析和计算,得到了不同工况下结构的位移和应力变化规律,结构危险点的最大应力和应变分别为24．9MPa和0．129mm。结果表明,变速箱壳体结构能够满足强度和刚度的要求,有优化的空间。因此,利用ANSYS 有限元软件对变速箱壳体进行静力学分析,可作为今后壳体结构设计和改进和一种可行方法。     

对行式密植棉秆铲拔铺条机的设计与优化分析

设计了一种对行式密植棉秆铲拔铺条机,可对采用机采棉种植农艺的田间棉秆进行压秆、铲切、导向、抛拔、输送及铺条作业。利用SolidWorks软件对机具进行三维几何建模,对主要工作部件进行设计与分析,以保证机器的合理性与适用性。对传动系统进行计算,得出锥齿轮传动比,设计出合适的锥齿轮齿数,保证行走起拔装置正常工作。利用SolidWorks软件对对行式密植棉秆铲拔铺条机进行整机建模,再提取机架和铲刀保存为x-t格式,导入到ANSYS workbench上进行静力学分析。静力学分析结果表明:机架在正常工作下的最大位移为0.20454mm,最大应力为2.327MPa,远低于机架材料的最大屈服强度;铲刀在正常工作下的最大位移为0.317 48mm,最大应力为4.5515MPa,远低于铲刀材料的最大屈服强度。研究结果为机器实现量产提供了理论依据,还可以为其他农业机械的设计提供参考。     

甘蔗深松旋耕联合作业机机架的静力学分析

为确定甘蔗深松旋耕联合作业机机架的静态特性,验证机架设计是否合理,以自主研发的1SG-230型甘蔗深松旋耕联合作业机机架为研究对象,进行静力学分析。采用UG三维软件建立有限元模型,通过利用NX Nastran求解器进行机架弯曲工况和扭转工况的有限元静力学分析,得到机架应力集中位置和最大值以及应变发生最大位移,并在强度允许的范围内,轻量优化设计铲柄保险安装座板的厚度。研究结果表明:甘蔗深松旋耕联合作业机机架的设计满足强度要求,铲柄保险安装座板厚度优化为10 mm,机架整体质量减小6.8%。该研究为甘蔗深松旋耕联合作业机的优化和改进提供理论方法和依据。