手扶插秧機變速器箱體的優(yōu)化設計.pdf

1、手扶式插秧機是我國目前水稻種植的主要機器，要求重量輕、強度高、尺寸小，以適應泥濘的水田作業(yè)，防止田間作業(yè)時驅(qū)動輪下陷嚴重，變速器是手扶插秧機底盤上除發(fā)動機之外質(zhì)量最重，技術要求最高的部件。長期以來，我國缺乏對手扶式插秧機變速器的理論研究，設計憑經(jīng)驗，嚴重影響了手扶式插秧機技術水平的提高。本文以常見的手扶式插秧機6檔變速器為研究對象，結(jié)合先進的仿真分析工具對其箱體結(jié)構進行優(yōu)化設計，提出了采用動力學仿真技術與有限元仿真分析相結(jié)合的設計思想，

2、對變速器箱體結(jié)構進行強度分析，并基于結(jié)構強度分析的結(jié)果對箱體進行拓撲優(yōu)化。研究內(nèi)容和結(jié)果如下：
　　1）研究了插秧機及其變速器的技術現(xiàn)狀及發(fā)展，分析了手扶式插秧機變速器設計中存在的問題，提出了本文的主要研究內(nèi)容。
　　2）結(jié)合先進的三坐標測量技術，測繪出常見的手扶式插秧機6檔變速器箱體、齒輪、軸等零件，采用三維繪圖軟件Pro/E對手扶式插秧機的變速器箱體進行實體重建。
　　3）利用有限元分析軟件HyperMesh對箱體

3、結(jié)構準確建模，并進行自由模態(tài)與約束模態(tài)分析，通過振型圖直觀地分析出箱體的動態(tài)特性和薄弱環(huán)節(jié)。研究分析表明，變速器的固有頻率完全避開了發(fā)動機的振動頻率。
　　4）采用試驗模態(tài)分析方法測出箱體結(jié)構的試驗模態(tài)，將其與自由模態(tài)對比，驗證了采用HyperMesh對箱體結(jié)構建立有限元模型的準確性。
　　5）運用多體運動學軟件Adams對齒輪傳動系統(tǒng)創(chuàng)建虛擬運動仿真模型，通過添加輸出阻力扭矩，測量出各傳動軸軸端的受力，得到軸承座的支反力。