挖坑機(jī)主軸的有限元分析及其懸掛機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)仿真.pdf

1、在機(jī)械化植樹造林的過程中，植樹挖坑機(jī)是重要的機(jī)械化造林設(shè)備之一，直接影響植樹造林的質(zhì)量和速度。因此，研究出高性能、低成本、高效率的植樹挖坑機(jī)已成為我國(guó)科技人員迫在眉睫的任務(wù)。 對(duì)于工程技術(shù)人員而言，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法已經(jīng)顯得有些費(fèi)時(shí)、費(fèi)力，而基于電子計(jì)算機(jī)的現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法卻體現(xiàn)了先進(jìn)、快捷的設(shè)計(jì)思想。因此，本文將現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法應(yīng)用于植樹挖坑機(jī)，主要完成以下幾方面工作： 1．植樹挖坑機(jī)刀片的切土數(shù)學(xué)模型的建立及分析根據(jù)純切削理論對(duì)

2、挖坑機(jī)重要工作部件一刀片，建立了切土數(shù)學(xué)模型，并運(yùn)用MATLAB的數(shù)據(jù)處理功能對(duì)刀片的重要參數(shù)-安裝角進(jìn)行了分析，得出了安裝角的最佳范圍。 2．挖坑機(jī)鉆頭主軸的結(jié)構(gòu)有限元分析及其優(yōu)化設(shè)計(jì)通過應(yīng)用大型有限元分析軟件ANSYS對(duì)挖坑機(jī)鉆頭主軸進(jìn)行了結(jié)構(gòu)應(yīng)力分析，從結(jié)果可以看到在受力情況下，應(yīng)變、應(yīng)力的極值出現(xiàn)的位置，有利于鉆頭主軸的優(yōu)化設(shè)計(jì)；然后依據(jù)最優(yōu)化原理給出了鉆頭主軸的優(yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型及具體的優(yōu)化設(shè)計(jì)步驟，并運(yùn)用MATLAB對(duì)

3、優(yōu)化數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析處理。在保證其工作性能不受影響的前提下，較大程度地減輕了鉆頭主軸的重量，達(dá)到了優(yōu)化設(shè)計(jì)的目的。 3．植樹挖坑機(jī)懸掛機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析首先，運(yùn)用Pro/ENGINEER建立了挖坑機(jī)的三維CAD模型，對(duì)挖坑機(jī)的懸掛機(jī)構(gòu)進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真分析，分析了鉆尖的位置波動(dòng)以及速度、加速度的變化情況，使設(shè)計(jì)者在正式生產(chǎn)前對(duì)其開發(fā)的產(chǎn)品樣機(jī)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)特性有更清晰的認(rèn)識(shí)，提高了產(chǎn)品開發(fā)的成功率。其次，依據(jù)牛頓定律與失量方程建立