小型联合收割机齿轮传动箱刚柔耦合动力学仿真分析

以某小型联合收割机齿轮传动箱为研究对象,基于ANSYS和机械系统动力学自动分析(automatic dynamic analysis of mechanical systems,简称ADAMS)软件,对齿轮传动系统进行刚柔耦合动力学仿真,分析齿轮轴的角速度、角加速度曲线,齿轮的啮合力时域及频域曲线,在此基础上对齿轮进行强度分析,为进一步设计联合收割机齿轮传动性能提供可靠的理论基础。     

基于Pro/E及ADAMS液态施肥机扎穴机构的设计与仿真

为了达到液态施肥机高速作业的目标,试验设计了一种运动平稳的椭圆齿轮行星系作为液态施肥机的扎穴机构。为满足喷肥针垂直入土、出土时扎穴深度120~150 mm的工作要求,设计参数为:椭圆齿轮长半轴29.364 mm、齿数23、短半轴与长半轴比0.958,正圆齿轮半径25 mm。应用三维造型设计软件Pro/E,绘制机构各零部件模型并装配,通过改变保存文件的类型实现Pro/E与ADAMS数据交换。在ADAMS中建立机构虚拟样机和运动学仿真,得到扎穴机构针尖的运动轨迹并进行分析。结果表明,应用虚拟样机技术可以实现扎穴机构的快速设计、准确分析,提高了设计速度,减少了设计成本。     

直齿圆锥齿轮的建模和运动仿真

介绍了利用Pro／Engineer野火版2．0软件建立渐开线标准圆锥齿轮零件模型的方法，并利用该软件的机构运动分析Mechanism模块，对两个圆锥齿轮传动进行运动仿真，为进一步的设计、分析和制造提供依据．     

重型机械新型轮边减速器优化设计

【目的】为了解决目前工程机械、重型载货汽车轮边减速器存在的外形庞大、结构笨重等问题,设计了一种新型轮边减速器.【方法】利用仿真分析软件ADAMS自身提供的优化算法,在保证总传动比不变的情况下,改变齿轮传动路线,以差速器体积最小为精确化的目标函数、确定设计变量及其并行设计的约束条件,对其进行运动仿真分析.【结果】得出轮边减速器体积最小时所对应的各变量具体值;通过对比分析,仿真结果与理论设计相一致,验证了新型轮边减速器结构设计的正确性.【结论】应用仿真软件对模型进行结构优化,为产品的理论设计奠定了良好的基础.     

基于ADAMS的导杆串联滑块机构的仿真设计

运用ADAMS软件建立了一种导杆串联滑块机构的参数化仿真模型,对其运动特性进行了仿真分析,得到了主要构件的运动特征线图,并以传动效率,工作范围和工作效率为设计目标.对导杆串联滑块机构进行多目标规划设计,得到了不同行程速比系数和行程的机构参数的优化结果.优化结果表明,行程相同的情况下,行程速比系数越大,机构的最小传动角越大.     

齿轮传动仿真分析方法研究

建立了求取齿轮副传动误差和齿面接触点的数学模型,并提出仿真分析方法。在此基础上,编制相应程序即可计算出误差条件下齿轮副的传动误差和接触点,从而可以获得齿轮副的传动误差曲线和接触区域。此方法简单高效,适用于任何形式的齿轮传动分析。     

基于LMBP神经网络的农用车传动系齿轮故障诊断研究

针对农用车传动系齿轮故障多,不适合拆卸检查等实际情况,提出用LMBP神经网络来进行该系统的故障诊断。介绍了LMBP神经网络的结构、算法。通过对传动系振动信号特点的分析,归纳出峰值、有效值等作为输入特征向量的典型网络训练和故障诊断样本。应用Matlab人工神经网络工具箱进行了网络的构建、训练和仿真。分析结果表明,LMBP神经网络训练速度快,能较准确地诊断出农用车传动系齿轮的各种故障。     

基于美国标准ANSI/AGMA 2001-D04和国际标准ISO/TS 6336-2的拖拉机重载齿轮寿命设计方法

拖拉机传动系的寿命设计是拖拉机耐久性设计的重要部分,而传动系的耐久性又以齿轮的耐久性设计为关键的设计目标。美标ANSI/AGMA 2001-D04和国际标准ISO/TS 6336-2是广泛应用的齿轮耐久性设计方法,一般对于齿轮的弯曲强度要以无限寿命设计为目标,而要设计齿轮接触疲劳寿命,根据常用齿轮材料的S-N曲线,以及所受接触应力的大小,可得出齿轮的接触寿命,以及载荷谱下的整体寿命。     

基于SolidWorks的齿轮传动结构分析与设计

在齿轮设计制造加工过程中,为了进一步提高齿轮的传动性能,通过SolidWorks对齿轮传动进行设计、三维建模及虚拟装配分析,利用参数化方法改变齿轮材料和参数来观察传动过程中的物理效应,从而找出最佳传动性能参数。利用simulation插件对齿轮施加静载荷生成模态云图,根据模态云图中薄弱点不断对齿轮材料和参数设计进行优化,优化结果显示,改变材料、齿轮设计参数、载荷大小后齿轮传动特性产生了明显的变化,最终根据传动特性对比分析找出最佳的材料和参数,本试验的结果可为机械设计制造相关产业提供理论依据。     

机滚船齿轮传动箱参数的优化设计

为减轻机滚船质量、节约材料、降低生产成本，以机滚船齿轮传动箱为研究对象，建立了其优化设计的数学模型，在保证给定中心距和传递功率的条件下，合理选择齿轮传动参数，使传动箱的用料最少，对航富1PGC－1型机滚船齿轮传动箱进行了优化设计，计算结果表明，通过调整各级齿轮的模数和传动比，优化改进后方案与原方案对比，齿轮材料减少25％，传动箱体积减小15％，每台机船的利润可增加7％。     

杨树苗移栽机齿轮齿条式扶苗机构设计与研究

  目的  我国树苗栽植机械化水平相对较低，扶苗机构为树苗移栽机植苗系统中的关键机构之一。研发针对我国杨树苗移栽机的齿轮齿条式扶苗机构，可以保证树苗移栽设备的栽植效果。  方法  首先针对长杆式树苗移栽作业，分析速生杨树苗的物理特性，得到树苗的长度、地径变化范围数据，提出一种齿轮齿条式扶苗机构的设计方案，分析齿轮齿条式扶苗机构栽植性能与运动参数的关系，计算其扶苗支撑架的初始位置以及确定扶苗工作行程，利用接触碰撞算法计算齿轮齿条啮合的约束条件和运动参数。使用ADAMS仿真软件建立扶苗机构多刚度接触动力学模型并进行仿真，探究齿轮齿条模数对扶苗效果的影响，通过扶苗支撑架质心的位移和速度变化曲线分析扶苗运动的准确性，通过传动齿轮转速变化和齿轮齿条啮合力变化验证扶苗机构结构的传动性能。  结果  齿轮齿条模数为9，扶苗效果最佳，此时扶苗支撑架质心在前进方向上的速度波动较小，并且位移变化稳定，位移和时间量近似于线性关系，扶苗过程接近匀速运动，速度为122 mm/s左右；扶苗运动单次工作行程达到599.9 mm，满足了实际需要大于568.4 mm的设计要求；扶苗机构各级齿轮动力传递稳定，齿面最大接触力为512.6 N，远小于材料强度，没有发生跳跃情况和阻滞情况。  结论  齿轮齿条式扶苗机构可以满足杨树苗栽植的扶苗运动要求，实现零速移栽，保证了树苗栽植直立度，并且有效改善了以往树苗栽植过程中的扶苗方式，具有良好的运动稳定性，安全高效。本研究对造林机械设备具有一定的指导作用。      

行星摆线针轮减速机虚拟样机模型的建立

利用机械系统仿真软件ADAMS建立了摆线针轮减速机虚拟样机模型，探讨了建立虚拟样机模型过程中的关键技术。利用该虚拟样机对天津减速机总厂XW—8175—11型摆线针轮减速机的传动比进行了验算，分析了针齿与摆线轮之间的受力状况。结果表明，采用虚拟样机得出的结果与理论分析值具有较好的一致性。     

实用新型收割机切割机构的运动分析与仿真

针对传统切割器传动装置采用齿轮机构和平面曲柄摇杆机构相结合方式的缺点,提出了采用实用空间连杆机构,对机构进行了三维建模和运动分析,得到了输出的位移、速度、加速度运动方程,并通过仿真得到了运动曲线.仿真结果显示,该机构可以实现割刀的平稳输出,为以后的机构尺寸综合打下了基础.     

基于ADAMS的钳夹式精量穴播器的设计与仿真分析

根据钳夹式精量穴播器的工作原理,分析了种子在穴播器里的运动过程。利用基于特征的参数化造型软件ADAMS完成了穴播器各零部件的三维造型,并进行虚拟装配及仿真分析。结果表明,利用ADAMS对钳夹式精量穴播器进行设计的方法可行合理,有利于降低设计制造成本和技术革新的研究。     

机械系统运动仿真中用户输入函数的求解和实现

在对机械系统运动仿真中用户输入函数进行分析研究的基础上,采用Ｃ＋＋语言和面向对象的方法实现了对用户数据文件中函数的自动查找、识别、存储、分析、读取直至调用的功能。采用适合的数据结构存储函数信息,并用一内嵌式程序语言解释器对其进行分析。建立了实现这些用户输入函数功能的通用组件（函数库）,供求解计算时方便调用。分别采用笔者开发的仿真软件和ＡＤＡＭＳ软件对实例进行了仿真分析,二者结果基本吻合。     

基于知识的变速箱齿轮虚拟设计研究

【目的】为解决农机变速箱虚拟设计与仿真过程中,齿轮零件复杂多变、知识重用率低的问题。【方法】在对变速箱齿轮知识进行分类的基础上,采用本体对齿轮设计知识进行描述,融合知识工程与参数化设计技术,提出了一种基于知识的齿轮虚拟设计方法。以拖拉机变速箱复杂花键齿轮设计为例对系统进行验证。【结果】以三维建模软件NX为平台开发了变速箱齿轮虚拟设计系统,通过人机系统界面获取齿轮设计需求,在齿轮设计知识库和模型库的支持下,利用知识重用推理出齿轮结构,在几何参数的驱动下,快速构建出符合设计需求的齿轮模型,实现了复杂结构齿轮的快速智能设计。验证结果表明,在人机界面进行设计需求录入,系统在数秒内自动输出花键齿轮详细结构模型。【结论】该系统可以较好地支持变速箱的虚拟设计与仿真,缩短了农机的开发周期,也可为其他机械产品的虚拟设计提供技术借鉴。     

液肥注射式变形齿轮扎穴机构设计与试验

针对现有扎穴机构存在传动系统复杂、扎穴穴口较大等问题,设计传动系统简单且可实现穴口小变形齿轮扎穴机构。根据变形齿轮啮合特点,构建扎穴机构变形齿轮行星轮系节曲线数学模型。应用VB语言开发该扎穴机构仿真优化软件,分析变形齿轮长半轴a、变形齿轮偏心率e、变形齿轮变形系数m1等重要参数对扎穴轨迹影响,通过人机交互方式优化可满足扎穴机构工作要求的结构参数。应用Pro/E软件建立扎穴机构三维模型,ADAMS软件模拟仿真,喷肥针尖运动轨迹曲线与理论分析轨迹一致,验证机构设计合理性。台架试验总平均穴口宽度为21.1 mm、穴距220.1 mm。结果表明,该扎穴机构满足喷肥针扎穴穴口性能要求,可为深施型液态施肥机设计提供理论参考。     

4UFD-1400A1型薯类联合收获机提升装置运动分析与仿真

采用MAT-LAB与ADAMS软件对4UFD-1400A1型薯类联合收获机提升装置接料与卸料过程进行了运动分析与仿真, 研究了其接料与卸料的运动规律,模拟了运动过程,分析确定了主要结构与运动参数,为该种物料提升装置的设计提供了理论依据。仿真分析表明,薯块提升装置设计合理,输送顺畅,对薯块损伤小,满足输送要求。     

电磁振动排种器排种盘子系统的建模和模态分析

本文采用机械系统动力学自动分析软件ADAMS和有限元分析软件ANSYS建立电磁振动排种器排种盘子系统的仿真模型,并用 ADAMS/Vibration模块对仿真模型进行模态分析,求出系统的固有频率,并验证了仿真模型的正确性,为后续的排种盘子系统的结构参数优化设计奠定了基础.     

4U-1400型马铃薯联合收获机的设计

针对国内马铃薯收获依靠人工或小型挖掘机效率低、劳动强度大等问题,设计了4U-1400型马铃薯联合收获机。收获机主要由挖掘装置、土薯分离装置、茎秆分离装置、垂直提升装置、装袋装置、传动系统、机架以及行走装置等部分组成,结构紧凑。通过运动学分析和试验,确定了各装置的关键参数。运用Solidworks软件绘制虚拟样机,进行模型验证,各零部件之间不存在干涉现象。该机可一次性完成2行马铃薯的挖掘、土薯分离、薯秧、杂草和残膜分离、垂直提升以及装袋等工序,克服了马铃薯收获机装袋技术难题,提高了生产效率。