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《北京林业大学》 2016年
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伐根机切削传动系统分析与研究

张向龙  
【摘要】:伐根清理对我国速生丰产林种植与园林绿化的快速发展有重要影响。目前伐根清理的主要任务是研制符合我国国情的伐根机。切盘轴与齿形V带是伐根机传动系统的关键部件。切盘轴为带法兰盘轴类零件,其加工工艺选择焊接法比车削法成本更低,效率更高。但焊接对切盘轴模态参数影响情况未知,存在使其动力学性能下降的可能性。伐根机齿形V带传动属于远距离高速传动,带在工作过程中振动明显,对护板造成冲击,传动不稳定。带速与齿形对带传动振动与应力大小有重要影响,目前未有针对齿形V带齿形选择与带速的相关研究。本论文针对以上问题采用数值仿真方法与实验方法探究焊接对切盘轴模态参数影响情况以及带速与齿形对齿形V带振动与应力影响规律。论文主要研究内容为:(1)测得切盘轴所受切削扭矩后,利用有限元分析软件Workbench对切盘轴进行了静力分析与瞬态动力学分析。其静力分析所受最大应力为155 MPa,瞬态动力学分析所受最大应力为2262 MPa。利用有限元分析软件ANSYS以及单元生死技术对切盘轴进行了焊接仿真分析与模态分析。对比焊接轴、车削轴与热处理轴,在特定焊接条件下,焊接残余应力使切盘轴前10阶固有频率平均升高13.02%,对振型影响较小。通过频域法分别对切盘轴进行固有频率测定,结果表明焊接轴前10阶固有频率较车削轴平均升高9.04%。(2)通过多体动力学软件Recurdyn有限元柔性体技术对梯形、圆弧型、三角型齿形V带以及普通V带进行了刚柔耦合仿真。在700r/min与2800r/min带速下,梯形V带所受最大弯曲应力分别为78 N/mm2和115 N/mm2,圆弧型所受最大弯曲应力为98N/mm2和148 N/mm2,三角型所受最大弯曲应力为400N/mm2和136 N/mm2,普通V带所受最大弯曲应力为85N/mm2。在700r/min带速下,梯形、圆弧型与普通V带只在启动时带振动较为明显,三角型齿形V带整个传动过程振动明显,且振动幅值较大。在2800r/min带速下,带振动明显比在700r/min下剧烈,同时三角型齿形V带的启动特性较差。对于梯形齿形V带,其最大横向振动位移与最大应力均随带速的升高而增加。静力与瞬态动力学分析结果表明,在清理伐根时应先清理伐根周围的异物(石块、金属),在切削过程中遇到异物应停机清理后再继续清理。切盘轴焊接仿真与模态分析以及固有频率测试结果表明,在确定焊接条件下,焊接切盘轴较车削轴有更好的动力学性能。齿形V带刚柔耦合仿真结果表明梯形齿形V带传动性能整体优于其他三类皮带,在选择皮带或设计齿形时,应首选梯形齿。在伐根机切削伐根时,应使主动轮保持在较低转速,以降低带横向振动位移,提高传动稳定性,同时延长带使用寿命。
【学位授予单位】:北京林业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:S776

【参考文献】
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1 李占国;杨秀光;汪金芳;史尧臣;;基于Recurdyn的摩擦与啮合复合传动V带横向振动仿真研究[J];机械传动;2015年07期
2 李占国;李浩;史尧臣;应建立;;工业用3M圆弧齿同步带动力学仿真分析研究[J];长春大学学报;2015年04期
3 赵磊;吴怀超;赵丽梅;龙运祥;李国桥;;基于ANSYS的自动液力变速器中间轴的静力学有限元分析[J];煤矿机械;2015年04期
4 彭二宝;王磊;;不锈钢管焊接残余应力与变形仿真分析[J];电焊机;2015年02期
5 任学平;孙百祎;杨松涛;殷晓霞;;基于SolidWorks与Workbench的转炉齿轮轴制动阶段瞬态动力学分析[J];机械传动;2014年11期
6 崔广军;;基于Pro/E_ANSYS和ADAMS的龙带传动系的动力学联合仿真[J];计算机光盘软件与应用;2014年17期
7 李志刚;贾慧芳;李刚;;汽车变速箱齿轮轴的模态优化分析[J];机械设计与制造;2014年06期
8 高永毅;唐果;万文;;具有焊接残余应力的矩形薄板固有频率计算方法研究[J];振动与冲击;2014年09期
9 刘凯;周建强;王坤;金振;;火管架焊接温度场的模拟[J];热处理技术与装备;2013年02期
10 舒彪;喻道远;王灯;张三强;;采用UG、HyperMesh和ANSYS的齿轮轴模态分析[J];现代制造工程;2012年02期
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1 刘晋浩;伐根清理机器人设计理论与应用技术的研究[D];东北林业大学;2003年
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1 李显荣;基于RecurDyn的带式输送机打滑特性研究[D];太原理工大学;2015年
2 亢石磊;基于RecurDyn的带式输送机虚拟样机动态分析[D];太原理工大学;2014年
3 胡晓勇;承压容器焊接接头残余应力测试及有限元分析[D];南京理工大学;2013年
4 李越;基于ANSYS平台T型管节点焊接残余应力分析研究[D];西安工业大学;2012年
5 罗春虎;盾构机保险轴的疲劳特性研究[D];郑州大学;2012年
6 李龙;五轴电火花成形机运动构件的瞬态动力学分析及结构优化[D];苏州大学;2011年
7 李德水;小型柴油机轴系模态分析及仿真计算研究[D];西南交通大学;2010年
8 华一品;T型接头焊接残余应力数值模拟及强度分析[D];大连理工大学;2009年
9 桑一萌;基于有限元法的泵轴强度分析[D];江苏大学;2007年
10 闫雪;难加工材料高速铣削切削力研究[D];西北工业大学;2007年
【共引文献】
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1 杨梓桐;常李文;陈定方;梅杰;;路径可调式新型室内攀岩机的结构设计与有限元分析[J];南昌工程学院学报;2017年04期
2 吴文轩;张纪平;马维金;王俊元;;汽车变速箱的振动特性与模态联合分析研究[J];机械传动;2017年08期
3 赵世伟;王宝中;;基于ANSYS的四索长撑杆抓斗有限元分析[J];机械工程与自动化;2017年03期
4 李秾;孔宁;李洪波;张杰;贾生晖;褚玉刚;刘海军;;SI-FLAT板形仪检测原理的流固耦合振动分析[J];工程科学学报;2017年04期
5 刘文英;;汽车变速器齿轮轴的强韧化热处理[J];热加工工艺;2017年04期
6 赵希萌;;不同长径比的轴类零件的模态参数比较[J];科技创新与应用;2017年02期
7 吴小杰;王彦伟;刘维玮;黄正东;;基于几何区域标记的CAE自动化分析流程实现[J];计算机工程与设计;2017年01期
8 Nian Yang;Luyun Chen;Hong Yi;Yong Liu;;A Unified Solution for the Free Vibration Analysis of Simply Supported Cylindrical Shells with General Structural Stress Distributions[J];Acta Mechanica Solida Sinica;2016年06期
9 李茂;刘桓龙;于兰英;柯坚;;基于Hypermesh和Workbench的钻机平台模态分析[J];现代机械;2016年04期
10 邹星;刘念聪;;旱地移栽机动力系统主轴模态分析[J];机械研究与应用;2016年03期
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2 余磊;窄间隙埋弧焊焊接残余应力及其热处理消除的模拟和优化研究[D];华东理工大学;2017年
3 王可强;马蹄形盾构连续皮带机的动态分析与研究[D];西南交通大学;2017年
4 谢超;钢桥典型构造焊接残余应力有限元分析[D];西南交通大学;2017年
5 刘强;EQ3093型自卸车举升机构的仿真与优化设计[D];河北工程大学;2016年
6 墨海波;柴油机曲轴减重孔对曲轴动态特性的影响[D];中北大学;2016年
7 王洁;石塑地板材料切削性能与刀具研究[D];南京林业大学;2016年
8 蒋守勇;大运距煤炭输送系统设计及关键技术分析[D];山东大学;2016年
9 贾孝伟;Al_2O_3-TiB_2-CaF_2纳米改性自润滑陶瓷刀具的切削试验及磨损机理研究[D];齐鲁工业大学;2016年
10 张雪英;铝合金牵引梁单面双面弧焊仿真研究[D];吉林大学;2016年
【二级参考文献】
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1 马登云;熊彪;方凡涛;潘瑞;张敏;邓思琪;陈定方;郑卫刚;;基于RecurDyn V带传动的仿真与分析[J];机械传动;2014年09期
2 汤传军;张键;李健;熊金胜;;基于Workbench变速器齿轮轴的疲劳分析[J];汽车实用技术;2014年02期
3 魏敏;张宏文;朱洪;;基于Ansys有限元仿真采棉机齿轮箱中间轴的强度分析[J];制造业自动化;2013年21期
4 李占国;张云贺;史尧臣;;基于MFBD的汽车多楔带动力学仿真分析研究[J];机械传动;2013年08期
5 张晓亮;冯杰;田波清;魏玉春;;石油化工工程不锈钢复合钢管的焊接[J];电焊机;2013年03期
6 孙传政;潘亦苏;罗征志;;基于SYSWELD的列车转向架结构焊接数值模拟[J];电焊机;2012年10期
7 李占国;史尧臣;秦书安;胡海;;基于MFBD的汽车直齿同步带啮合动力学研究[J];机械传动;2012年09期
8 赵秋;吴冲;;U肋加劲板焊接残余应力数值模拟分析[J];工程力学;2012年08期
9 张亦良;石显;赵建平;赵石雷;;基于新型回火焊道的焊接残余应力评价[J];焊接学报;2012年07期
10 付园;徐海平;竺志超;孙文云;杨文珍;;龙带传动系统中锭子功耗的精确测试方法[J];纺织机械;2012年03期
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1 朱春水;基于虚拟样机技术的火电厂带式输送机动态特性研究[D];华北电力大学;2012年
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4 李轲;带式输送机起动和停机动力学解析计算方法的研究[D];东北大学;2010年
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9 徐强强;带式输送机自动张紧装置张力的仿真优化[D];煤炭科学研究总院;2009年
10 姬广彬;盾构刀盘的设计研究[D];天津大学;2009年
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1 张俊武;掘根机的改进[J];林业机械与木工设备;2003年11期
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3 周军;;机引钳式拔树根机鉴定会在东门林场召开[J];广西林业科技资料;1981年01期
4 魏谨孝;;两种性能良好的挖根机[J];国外林业;1985年03期
5 王桂林;;适合低质林改造的拉根机[J];林业机械;1987年04期
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7 王艳芳;张志华;李达峰;魏淑霞;;悬挂式掘根机的研制[J];吉林林业科技;2007年05期
8 李传战;朱桂燕;;一种新型冬小麦断根机的设计研究[J];农业机械;2006年22期
9 周瑞祥,李山,宝海峰;2CJ-50型掘根机的研制[J];林业机械与木工设备;2000年05期
10 陈富瑜,黄晖;TSW-2型推树挖根机的研制[J];热带作物机械化;1998年01期
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1 记者 宋波;浙江产起苗机获国家专利[N];中国花卉报;2010年
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2 刘玉龙;小麦断根机工作参数测试系统设计研究[D];山东农业大学;2006年
3 赵岭;断根机变速箱可靠性设计及其阻力测试系统的研究[D];山东农业大学;2005年
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