收藏本站
《西北农林科技大学》 2012年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

回转耕耘机变速箱主要零件的有限元分析及优化设计

杨夫勇  
【摘要】:随着我国农业的不断发展,回转耕耘机的应用范围也随之不断扩大,对回转耕耘机工作性能的要求也越来越高。变速箱是回转耕耘机的关键部件,它直接影响回转耕耘机的工作性能和可靠性。本文以国产1BX-3型回转耕耘机变速箱的主要零件为研究对象,利用Pro/E软件完成了变速箱传动机构的虚拟装配和运动仿真。把输出齿轮模型导入ANSYS软件中,按照变速箱传动机构的特点和实际工作条件,对变速箱的输出齿轮和输出轴分别进行了有限元的应力和模态分析。然后利用Matlab软件的优化工具箱,对回转耕耘机的输出齿轮副进行优化设计。本文研究的主要研究内容与结果如下: (1)对1BX-3型回转耕耘机变速箱的传动机构进行测量计算,得到了变速箱主要零件的基本尺寸参数。根据得到的参数,利用PRO/E软件绘制了回转耕耘机变速箱主要零件的三维几何模型,然后对变速箱传动机构进行了三维虚拟模型的装配,并对其进行运动仿真。 (2)将Pro/E软件创建的变速箱输出齿轮导入ANSYS软件,并定义了输出齿轮的材料属性,对其进行网格划分、施加约束和载荷;最后进行求解运算,得到了齿轮的应力、应变云图,确定了齿轮受力最大的区域。 (3)利用传统载荷和赫兹理论载荷计算的方法对输出齿轮进行了理论计算,并与有限元分析得到的应力数据进行分析比较,验证了齿轮设计的合理性及有限元分析的可靠性。 (4)进行了变速箱输出轴约束模态分析,得到了前十阶模态振型;对各个模态进行分析,得出了输出轴的弯曲振动、扭转振动、轴向振动、径向振动以及膨胀等主要振型,结果表明各阶固有频率远高于轴的激振频率,所以输出轴不会发生共振,为回转耕耘机变速箱的动力学分析提供了依据。 (5)以输出齿轮副体积最小为目标函数,以满足实现齿轮运动的尺寸条件、齿轮设计过程的尺寸条件和额定承载能力等为约束条件,建立了齿轮传动机构优化设计的数学模型。运用Matlab的遗传算法工具箱对目标函数进行优化,得到齿轮副几何参数的最佳组合,达到了节约制造成本的目的。
【学位授予单位】:西北农林科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:S222.3

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 申永军,杨绍普,潘存治,邢海军;参外联合激励下直齿轮副的非线性动力学[J];北京交通大学学报;2005年01期
2 周延泽,吴继泽;直齿锥齿轮齿根应力的有限元分析[J];北京航空航天大学学报;1996年01期
3 符代竹;秦大同;魏治国;杨亚联;龚为伦;;混合动力汽车变速器齿轮轴的模态优化[J];重庆大学学报(自然科学版);2005年12期
4 赵良玉;杨树兴;徐勇;;卷弧翼火箭弹的参数化建模方法[J];工程图学学报;2009年04期
5 毛善义;;1BX-3型动力旋转耙研制与推广[J];现代农业装备;2008年08期
6 王钢林,孙义东,武哲;飞机总体设计中基于参数的类翼面部件快速统一建模[J];航空学报;2002年06期
7 马铁林;马东立;张朔;;分析模型参数化建模在飞机多学科优化设计中的应用[J];航空学报;2008年06期
8 郭连水,宋建平,戴约真;基于特征的参数化设计方法[J];航空学报;1994年10期
9 常山,尹逊民;传动齿轮箱体的振动模态分析[J];舰船科学技术;2000年05期
10 戴月红;;基于ANSYS的变速器轴的有限元分析[J];机电产品开发与创新;2011年03期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 杨晓宇;齿轮传动系统动力学特性的有限元分析及试验方法研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 李陆俊;割刀行星齿轮传动机构的优化设计研究[D];西北农林科技大学;2011年
2 胡社来;大型船用二级人字齿轮传动有限元分析[D];武汉理工大学;2005年
3 王卫东;拖拉机动力输出齿轮箱的计算机辅助设计[D];山东科技大学;2004年
4 高小茜;风电齿轮箱轮齿接触有限元分析[D];大连理工大学;2008年
5 胡艳如;齿轮喷药泵的有限元分析及优化[D];西北农林科技大学;2010年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 任新见,江克斌,张光明;结构优化的APDL语言面向对象程序设计[J];四川建筑科学研究;2003年01期
2 刘兴远,林文修,张琦彬,邓安福;挑梁下纵横墙墙体荷载分布规律的ANSYS分析[J];四川建筑科学研究;2004年01期
3 任国亮,赵远翔,何英明;厂房框架模型空间作用试验研究与ANSYS建模分析[J];四川建筑科学研究;2004年01期
4 杨曌;黄刚;;CFRP加固砌体墙抗震性能试验研究及有限元分析[J];四川建筑科学研究;2010年03期
5 王立涛;大型有限元分析软件——ANSYS的应用技巧[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2003年03期
6 王川;施六林;潘静;;发展现代农业 加快推进农业机械化[J];安徽农学通报(上半月刊);2011年19期
7 王建超;张帆;张建瓴;何敦清;;旋耕起垄机刀轴的应力仿真研究[J];安徽农业科学;2011年19期
8 曹华仙;;400kW无刷发电机转轴结构改进设计[J];安徽水利水电职业技术学院学报;2009年01期
9 王铁龙,方玉树;全长粘结型锚杆加固岩石边坡应力与变形特性数值分析[J];地下空间;2003年02期
10 王兴华;多目标模糊优选在地铁施工方案选择中的应用[J];地下空间;2004年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 周福庚;吕召全;;先进分析方法在重卡前轴结构设计中的应用[A];安徽省第五届“兴皖之光”青年学术年会论文集(工科卷)[C];2005年
2 刘衍平;张刘斗;;电子设备机柜结构的模态分析[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 李洁;项昌乐;刘辉;;变速箱箱体模态参数的数值模拟分析[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文集[C];2007年
4 邓爱民;徐道远;;基于数值模拟的混凝土系列有效断裂判据[A];中国计算力学大会'2010(CCCM2010)暨第八届南方计算力学学术会议(SCCM8)论文集[C];2010年
5 宋佳;朴林华;刘玉洁;李言杰;张福学;;微机械气流式全方位水平姿态传感器气体摆特性的三维有限元分析[A];中国电子学会第十五届电子元件学术年会论文集[C];2008年
6 宋佳;朴林华;刘玉洁;李言杰;张福学;;微机械气流式全方位水平姿态传感器敏感机理的有限元分析[A];中国电子学会第十五届电子元件学术年会论文集[C];2008年
7 宋佳;朴林华;刘玉洁;李言杰;张福学;;热敏电阻的位置对传感器灵敏度的影响[A];中国电子学会第十五届电子元件学术年会论文集[C];2008年
8 林少玲;陈铭年;徐健全;李进彬;;ANSYS结构分析单元的分类[A];福建省科协第四届学术年会提升福建制造业竞争力的战略思考专题学术年会论文集[C];2004年
9 廖述圣;陈德智;张黎明;;传热管涡流信号有限元仿真[A];2007'湖北·武汉NDT学术年会论文集[C];2007年
10 张艳春;于国杰;;压力容器分析设计及其在工程中的应用[A];第十五届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(下)[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 高晓阳;甘肃河西大麦麦芽干燥控制系统研究[D];甘肃农业大学;2010年
2 陈奇;基于分形理论的汽车变速箱齿轮接触强度研究[D];合肥工业大学;2010年
3 杨秀芝;低合金高强钢双丝焊热过程数值模拟及接头组织转变行为研究[D];华中科技大学;2010年
4 孟庆鸿;松科1井复杂地层取心钻具及泥浆优化设计和应用研究[D];中国地质大学(北京);2011年
5 刘向东;24kV永磁机构真空断路器关键技术研究[D];沈阳工业大学;2010年
6 张磊;变速器齿轮承载能力分析方法的研究及应用[D];吉林大学;2011年
7 余天明;激光拼焊板制车门成形和刚度的数值仿真与试验研究[D];吉林大学;2011年
8 任永利;陶瓷废料用于沥青路面隔热层混合料的性能研究[D];华南理工大学;2011年
9 谢建雄;大尺寸双肢圆端型钢管混凝土斜拉桥设计与施工关键技术研究[D];武汉理工大学;2011年
10 杨东武;星载大型可展开索网天线结构设计与型面调整[D];西安电子科技大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孙威;Φ800mm通光口径纹影系统结构分析与设计[D];中国工程物理研究院;2010年
2 刘霞;圆柱直齿轮精锻成形工艺试验及数值模拟研究[D];南昌航空大学;2010年
3 赵永梅;方钢管混凝土火灾条件下温度场和温度应力研究[D];山东科技大学;2010年
4 郑珊珊;带流量稳定器的先导式比例减压阀设计研究与特性分析[D];山东科技大学;2010年
5 王权;起重机减速器变位斜齿轮副有限元仿真分析与研究[D];山东科技大学;2010年
6 孔维峰;汽车水泵总成的动态特性研究[D];郑州大学;2010年
7 郑文举;既有宽幅桥梁结构承载能力试验研究与加固分析[D];郑州大学;2010年
8 冯媛媛;热处理零件组织性能分布的计算机预测及其结构设计[D];山东农业大学;2010年
9 郭玮;橡胶坝锚固系统充排水系统及坝端处理模式的研究[D];山东农业大学;2010年
10 张鹏;橡胶坝静动力特性有限元分析[D];山东农业大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张卫中;;提高渐开线齿轮承载能力的理论分析[J];鞍山钢铁学院学报;1989年02期
2 申永军,杨绍普,潘存治,邢海军;参外联合激励下直齿轮副的非线性动力学[J];北京交通大学学报;2005年01期
3 董玉平,王中华,朱瑞富,王建明,王寿佑;航空圆柱齿轮三维接触应力有限元计算分析[J];兵工学报;1999年02期
4 田竹友,冯荣坦;渐开线行星齿轮减速器虚拟样机[J];北京机械工业学院学报;2005年01期
5 周延泽,吴继泽;直齿圆锥齿轮齿面和齿根过渡曲面方程[J];北京航空航天大学学报;1993年03期
6 王小妮;余雄庆;;大展弦比联接翼结构重量估算[J];北京航空航天大学学报;2005年12期
7 马铁林;马东立;张华;;大展弦比柔性机翼气动特性分析[J];北京航空航天大学学报;2007年07期
8 肖望强;李威;韩建友;段明南;;双压力角非对称齿轮传动接触分析[J];北京科技大学学报;2006年12期
9 尚春民,范景峰,张心明;两种齿轮泵脉动特性对比分析[J];长春理工大学学报;2004年03期
10 杨建玺,樊红朝,曲廷敏,刘巧方;油膜轴承的承载性能分析与比较[J];轴承;2004年08期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 杨晓宇;齿轮传动系统动力学特性的有限元分析及试验方法研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李奇志;三维实体重构技术与快速原型制件的精度分析[D];四川大学;2001年
2 李万喜;大型轨梁轧机主传动人字齿轮损坏机理及防治措施的研究[D];重庆大学;2002年
3 孟祥战;航空发动机星型齿轮传动系统优化设计[D];南京航空航天大学;2004年
4 郑光泽;齿轮传动系统动态性能优化分析研究[D];重庆大学;2004年
5 胡社来;大型船用二级人字齿轮传动有限元分析[D];武汉理工大学;2005年
6 朱保林;离心泵内流三维数值模拟[D];浙江工业大学;2005年
7 刘晖;基于参数化的齿轮传动接触有限元分析[D];大连交通大学;2005年
8 李兴坛;基于CAD/CAE的高压齿轮泵设计[D];天津大学;2005年
9 高帅;CVT钢球滑道结构强度的有限元分析[D];吉林大学;2006年
10 高红斌;基于静动力学的滚动轴承故障模型分析及物理模拟[D];太原理工大学;2006年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 黄仕富;川丰5-4型深泥脚水田耕耘机[J];粮油加工与食品机械;1990年01期
2 闫恺;王丹;;约翰迪尔2310型复式耕耘机[J];现代化农业;2008年11期
3 ;多功能耕耘机受农家青睐[J];农村百事通;1994年01期
4 国强;小型大棚耕耘机性能简介[J];浙江农村机电;1999年04期
5 郑庆山,靳锁芳;MI—3耕耘机配套机具使用方法(一)[J];农村财务会计;1995年04期
6 罗宏;日本割捆机、耕耘机引进试验[J];农机质量与监督;1998年01期
7 应义斌;1GXZ-50微型耕耘机的设计[J];浙江大学学报(农业与生命科学版);1998年03期
8 一岫;台湾农业机械化与农机工业的发展历程[J];台湾农业探索;1993年03期
9 ;产品园地[J];农机安全监理;2001年07期
10 張学文;;KMH—2.5耕耘机火星塞問題得到解决[J];中国农垦;1958年10期
中国重要会议论文全文数据库 前6条
1 庄石鑑;;21世纪台湾农机工业新展望[A];加快福建省农业机械化发展研讨会论文集[C];2001年
2 王瑞谦;宋德平;郑行林;王欢成;孙冬霞;刘平;;2BMFZ-1型自走式微型免耕播种追肥机的研制与开发[A];现代农业装备与新农村建设——山东农业工程学会、山东农业机械学会2008年学术年会论文集[C];2008年
3 孙红闯;何宝全;;设施农业关键技术设备创新设计[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集(三)[C];2007年
4 张森富;;台湾田间作业机械化之回顾与前瞻[A];加快福建省农业机械化发展研讨会论文集[C];2001年
5 李源俸;陈毅培;苏芸;;微耕机在我国设施农业中的应用与发展建议[A];走中国特色农业机械化道路——中国农业机械学会2008年学术年会论文集(上册)[C];2008年
6 ;美国迪尔公司简介[A];首届中国苜蓿发展大会论文集[C];2001年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 达仓;新型耕耘机在田间地头现场演示 农户喜上眉梢[N];日喀则报;2006年
2 记者 刘铭;45%的微型耕耘机有问题[N];中国消费者报;2006年
3 杨前有 刘宝权;我市推广使用新型农用耕耘机[N];商洛日报;2006年
4 李高登 谢荟荣 雷朝政;铁牛耕地 又快又好又省钱[N];巴中日报;2006年
5 记者 许继升;质检总局抽查耕整机械合格率逾九成[N];中国县域经济报;2008年
6 本报记者 雷斌吉;“铁牛”代替耕牛 农民增产增收[N];巴中日报;2007年
7 童顺鸣;耕牛岁减万头 农机年增数千[N];四川日报;2008年
8 姚树林 记者 陈涛;宜川县积极发展农业机械化[N];延安日报;2006年
9 刘伊婷;耕整机、饲料粉碎机等农业机械九成以上合格[N];中国质量报;2008年
10 姚树林 记者 杜方远;宜川县让黄牛“退休”[N];延安日报;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 杨夫勇;回转耕耘机变速箱主要零件的有限元分析及优化设计[D];西北农林科技大学;2012年
2 朱留宪;基于SPH算法的微耕机旋耕刀有限元仿真与优化[D];西南大学;2012年
3 谭仁忠;单轮水田耕整机安全性研究[D];湖南农业大学;2010年
4 金利英;微耕机配套烤烟开沟型起垄器的阻力与变形的研究[D];云南农业大学;2013年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026