园艺拖拉机前桥倍速机构设计及仿真研究

转弯半径的大小影响四驱园艺拖拉机的转弯性能,是园艺拖拉机的一个重要参数。设计一种新型的拖拉机前桥倍速机构,采用电液结合控制实现拖拉机转向倍速,能够在相同转角下使转弯半径为3 455 mm的园艺拖拉机的转弯半径减小至3 215 mm。根据园艺拖拉机的整体参数,设计倍速齿轮传动比为0.598、确定摩擦片参数大小。进行齿轮模型的建立,使用有限元前处理软件HyperMesh对齿轮进行网格划分,并通过Workbench进行传动齿轮的静力学分析。得出在载荷作用之下齿面接触应力分布情况,最大接触应力为432.71 MPa。采用有限元分析的结果与传统接触应力计算结果以及实际检测相比较,从而验证倍速机构齿轮的安全可靠性。并对倍速前桥进行试验,得出实际最小转弯半径为3 157 mm。该倍速机构结构安全可靠,能够实现减小转弯半径,使园艺拖拉机转向灵活。     

大功率拖拉机中的行星齿轮有限元分析

行星齿轮具有结构紧凑、承载能力大等优点而被广泛应用于重型机械的传动系统中.以大型拖拉机中2K-H型行星齿轮为例,在Pro/E中建立三维几何模型,通过无缝连接接口导入ANSYS中,采用二次六面单元,使用扫掠网格划分法,并对齿根和齿顶进行精细的网格划分,得到质量较高的有限元模型.有限元分析结果显示,重载机械的齿面塑性变形是主要的失效形式,验证了此种网格划分方法能够更清晰地显示齿轮的形变,提高有限元分析的计算精度.     

拖拉机无级变速箱的箱体振动分析与控制

为了减小拖拉机无级变速箱的振动和噪声,对液压功率分流无级变速箱的共振与控制问题进行了研究。首先,构建了无级变速箱的基本传动方程,计算得到了箱体内各齿轮副及行星齿轮在不同工况下的啮合频率;其次,基于SolidWorks平台构建了变速箱箱体的虚拟样机,将其导入ANSYS/Workbench软件进行模态分析,得到箱体的固有频率及前6阶模态振型;最后,通过比较变速箱齿轮副啮合频率和箱体固有频率,对变速箱箱体固有频率和可能发生共振的液压路齿轮副啮合频率进行了共振接近度计算,并制定了相应的控制策略,以规避共振现象。研究表明:拖拉机液压功率分流无级变速箱的共振点难以消除,但对于存在共振问题的速度工况,可以通过匹配不同的发动机转速与变速箱传动比来实现规避。     

联合收获机底盘变速箱转向齿轮副的强度分析

履带式联合收获机的底盘变速箱转向齿轮副经常需要承受较大的冲击载荷,为提高其工作可靠性,有必要对其进行强度分析。为此,以沃得巨龙280型履带式联合收获机底盘变速箱为研究对象,通过实测行走半轴载荷谱确定转向齿轮副最大转矩,建立了联合收获机底盘变速箱转向齿轮副三维模型。同时,根据底盘变速箱转向齿轮副各个部位的应力、应变特点确定混合网格划分方案,采用SolidWorks中的Simulation模块进行有限元计算,获得了转向齿轮副的应力云图和位移云图以及应力与外载荷的映射关系,从而为变速箱的疲劳分析奠定了基础。     

山地拖拉机变速箱齿轮的模态优化

针对山地轻型拖拉机变速箱工作中常遇到的振动严重、无法模态优化等问题,确定了模态优化目标,基于序列二次规划法,利用Mat Lab对该变速箱齿轮进行模态优化,并应用ANSYS对优化模型进行模态分析。分析表明,优化后的变速箱齿轮模型具有更高的低阶固有频率,验证了模态优化的正确性。本研究对优化山地拖拉机变速箱的齿轮模态及降低振动提供了有效方法。     

热加工处理技术对拖拉机变速箱齿轮的影响研究

设计了拖拉机变速箱齿轮节曲线方程和齿廓，对其进行了运动学分析，并基于热处理加工技术对拖拉机变速箱齿轮变形影响进行研究，提出了具体的优化措施。SolidWorks仿真结果表明：拖拉机变速箱齿轮设计理论、建模方法和热处理加工工艺都符合要求，验证了整个设计的正确性。     

Pro/E和ANSYS技术在农用施肥机上的应用

以2FLD-1.8型犁底施肥机变速箱的高速级直齿轮为研究对象,探讨了基于Pro/E和ANSYS的渐开线直齿轮有限元分析.在Pro/E中建立直齿模型通过IGES中间格式导入ANSYS中,进行有限元分析,计算出了齿轮上各处的应力和应变.结果表明:通过ANSYS软件分析的结果与工程实际失效情况非常接近,应用此方法可以在设计初就能预见到齿轮可能的失效形式以及具体的失效部位,为齿轮传动的优化设计提供理论依据.     

基于贝叶斯方法的收割机发动机盖有限元模型修正

收割机发动机缸盖较为复杂,在进行有限元分析时,如果模型简化或计算模型选择错误对计算效果影响很大。为此,提出了一种基于贝叶斯方法的发动机缸盖有限元模型修正方法,在进行缸盖的有限元分析时,采用了贝叶斯方法对缸盖的刚度参数进行修正,有效地提高了计算仿真的准确性。为了验证修正模型的可行性和可靠性,利用Pro/E软件对收割机发动机缸盖进行了三维建模,并将模型直接导入到ANSYS软件中进行了网格划分,网格划分采用了分块网格划分的形式,提高了计算效率和计算的准确性。最后,运用ANSYS对发动机缸盖在工作条件下的应力分布进行了有限元仿真计算,结果表明:采用修正模型可以成功地计算得到较为准确的应力分布情况,从而验证了模型的可靠性,为收割机发动机缸盖的设计提供了重要的数据参考。     

基于有限元分析的三维齿轮接触静力学分析

基于有限元法对圆柱接触和齿轮接触进行静力学分析,为了能够更精确、更有效率地分析出接触应力的分布结果,考虑了划分网格的类型和表面切向应力对接触应力的影响。在Solidworks中对圆柱和齿轮进行三维建模,将建好的三维模型以合适的格式导入到ANSYS Workbench中进行网格划分,并按要求施加合理的约束处理,使用其基于有限元理论的求解器进行计算求解,得到模型在特定载荷作用下的应力分布图。采用赫兹接触理论值和齿轮接触应力理论值,分别对有限元分析后的圆柱接触和齿轮接触的结果进行对比,得出分析结果的误差和精确性。分析结果表明,划分网格的类型会影响分析效率,表面切向应力会影响接触分析应力的分布,这使得接触分析的结果更加精确,同时也提高了相关工作人员的效率。      

履带式拖拉机变速箱组合结构的有限元分析

为了进一步改善履带式拖拉机的传动性能,利用有限元分析技术展开设计.根据履带式拖拉机的变速箱体内部各轴系的位置关系与承受载荷程度,结合履带式拖拉机田间作业环境特点,充分将组成部件离散化,利用ANSYS进行分析,得到变速箱体压力分布云图,达到预期优化目标并进行性能试验.试验表明:变速箱内部组合结构局部优化后,固有频率试验值...     

基于ANSYS的拖拉机传动装置结构优化研究

以拖拉机传动装置为研究对象,分析主要传动机构中锥齿轮传动副存在的共振的风险.通过对拖拉机传动装置中弧形锥齿轮进行参数设计,并计算其接触应力、啮合频率及回转频率,建立锥齿轮传动副三维模型,并利用ANSYS进行接触应力和模态分析.结果表明:有限元分析所得接触应力与理论计算值相当,模态分析所得固有频率与啮合频率和回转频率相差...     

小型涡喷发动机减速器齿轮啮合疲劳分析

建立某无人机用小型涡喷发动机减速器齿轮三维有限元模型,把发动机主轴的载荷谱转化为齿轮载荷谱,基于接触分析模型,得到一个啮合周期下的应力变化,应用S-N曲线,估计了该发动机减速器齿轮啮合疲劳寿命。这种基于有限元分析的齿轮啮合疲劳分析,为该齿轮副优化设计提供理论依据,也为其它齿轮的疲劳分析提供借鉴。     

增速箱内部动态激励及系统振动响应数值仿真

采用三维接触有限元法得出啮合齿对的时变刚度曲线，根据齿轮精度确定齿面误差曲线，求得包括刚度激励和误差激励在内的内部动态激励。应用I－DEAS软件建立了增速箱有限元动力分析模型，并对增速箱的固有频率以及箱体和传动轴的振动响应进行了数值仿真，计算结果有良好的规律性。     

拖拉机齿轮泵轮齿接触的有限元分析

齿轮泵作为拖拉机上液压系统的加压元件,其工作状态直接影响着拖拉机的工作性能。为此,通过Pro/E参数化建模的方法,构建了齿轮泵轮齿的三维精确模型;利用Pro/E和ANSYS之间的无缝连接接口导入到AN-SYS中,采用solid95单元建立其质量较高的有限元模型,并对其复杂的边界条件进行简化处理,然后对其进行接触非线性有限元分析,得到了齿轮接触应力、应变的分布云图以及最大接触应力,为拖拉机齿轮泵的改进及优化提供依据。     

基于ANSYS的大功率拖拉机车架的有限元分析

为进一步优化大功率拖拉机车架的结构,利用ANSYS软件对其进行了有限元分析。以KAT1804拖拉机为例,利用Pro/E软件建立了车架结构的几何模型,并用ANSYS有限元分析软件对其进行了静态和动态的强度分析以及模态分析。结果表明,车架后桥结构中存在应力较大的危险点,车架的固有频率基本避开了各种激励频率。此研究为拖拉机车架的结构改进提供了理论依据。     

基于Fluent流场分析的拖拉机齿轮泵结构优化设计

由于工作压力和成本相对较低,齿轮泵被广泛用于农业机械中,包括拖拉机、收割机等机械的液压传动系统中。为了准确地捕捉拖拉机齿轮泵内流场的变化,将Fluent仿真软件引入到了齿轮泵的仿真模拟计算过程中,并采用UDF编程动网格技术对齿轮泵进行动了态数值模拟,分析了齿轮泵在齿轮旋转情况下的内部流场的变化。数值仿真模拟计算结果表明:采用Fluent软件和动网格技术,可以实现拖拉机齿轮泵的动态仿真模拟过程,且采用软件模拟的镜像技术可以有效地降低计算量,提高计算精度,为新型拖拉机齿轮泵的结构优化设计提供了借鉴。     

兆瓦级风电齿轮箱高速齿轮断齿失效分析

风电齿轮箱是风机传动链的重要组成部分,其中高速级齿轮工作环境复杂多变,失效破坏易发,极易引发齿轮箱的故障,甚至带来灾难性后果而停机。实时状态监测及故障诊断,对于确保风机正常运行尤为重要。基于振动信号的风机故障诊断研究方法层出不穷,然而现有的方法对具体型号风机不具有普适性。因此,该文对在齿轮失效特征归类总结的基础上,选取高速齿轮断齿时的振动信号,通过小波变换对原信号消噪,有效辨识边频带特征,以反映齿轮失效程度;进而通过频谱变换获得频域特征,以反映齿轮失效的类型。结果表明,断齿发生时,时域上幅值有周期性冲击,周期为转速的倒数。频域上,转频的5倍频均有大幅增加,甚至达到127倍;高转速下啮合频率2倍边频带不对称性更为明显,3倍频幅值增加达4.4倍;断齿失效下会引起该型号风机1 200~1 500 Hz频段的共振现象,研究结果可作为该型号风机断齿失效诊断的基础数据。      

基于功率密度的大功率拖拉机变速箱壳体疲劳分析

引入功率密度的概念,提出功率密度与时频分析相融合的疲劳寿命预测方法,研究了应力幅值和载荷频率2个因素对大功率拖拉机关键零部件疲劳寿命的影响。以某型号88 k W拖拉机为研究对象,在实际调研、用户反馈和有限元分析的基础上,确定变速箱壳体疲劳损伤危险点位置,搭建动态应力测试系统,采集拖拉机不同作业工况下的应力-时间历程。基于实测载荷,利用功率密度与时频分析相融合的疲劳寿命分析方法对拖拉机变速箱壳体的疲劳寿命进行预测,得到危险点的疲劳寿命为24 001 h,与基于Miner损伤理论和名义应力法分析得到的疲劳寿命(35 676 h)相比较,更接近实际工作寿命。本研究可为农机装备关键零部件的疲劳寿命预测提供更符合实际的分析方法。