谷物清选机的虚拟样机设计与研究

论文摘要

随着全球市场化的发展,产品开发必须迅速响应市场的需求。在产品开发或者改进过程中采用虚拟样机技术,可以优化产品设计方案,缩短产品开发周期,节约产品开发成本,从而使企业在竞争中获得极大的优势。本文根据谷物清选机的工作要求,以虚拟样机技术为基础,以TQLZ型谷物清选机为原型,建立了其振动筛选部分的虚拟样机,并对其关键参数和结构进行了优化、分析和设计,从而为清选机的改进提供了可靠的依据。本文是在查阅了国内外现有的谷物清选机的基础上,并针对大型粮库谷物进仓前所常用的滚筒式清选机和振动式清选机进行了实地调研,发现了该两类清选机在应用中存在的问题,为谷物清选机的设计与改进打下了基础。基于SolidWorks软件平台,采用了多种建模方式,构建了谷物清选机的关键部件—振动筛的实体模型。并模拟实际样机构建了谷物清选机的振动筛选部件的数字模型,建立了谷物清选机的研究模型。完成了谷物清选机的虚拟样机设计。通过定量分析谷物清选机不同运动主参数所对应的物料运动状况,研究了不同物料运动状况对筛选机性能的影响。利用CosmosMotion软件对其筛选机的简化机构进行了动力学和运动学仿真,得到了系统中各零部件的运动情况,包括位移、速度、加速度等,并且以动画、图形、表格等多种形式输出了结果。为设计和调整运动主参数提供依据。运用ANSYS软件构建了谷物清选机的缓冲弹簧螺栓联结部分的有限元模型,得到了螺栓联结部分的应力变形和应力分布图,找出了应力集中部位。对螺栓联结部分所采用的材料、结构进行了分析,并针对该部分的不足之处提出了改进措施。本文通过对谷物清选机的虚拟样机的设计与研究,进行了一些有创新和有建设性的尝试,为利用虚拟样机技术研究农业机械提供了有益的参考,同时也必将会促进谷物清选机的改进和发展。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 插图清单
• 插表清单
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 谷物清选机简介
• 1.3 国内外的研究现状
• 1.4 谷物清选机的应用状况
• 1.5 本课题研究的主要内容和意义
• 第二章 虚拟样机理论
• 2.1 引言
• 2.2 虚拟样机技术概述
• 2.2.1.虚拟样机技术的定义
• 2.2.2.虚拟样机技术应用的意义
• 2.2.3.虚拟样机的技术特点
• 2.3 虚拟样机技术的关键技术
• 2.3.1.系统总体技术
• 2.3.2 系统建模/仿真技术
• 2.3.3 虚拟现实技术
• 2.4 虚拟样机技术在常用农业机械设计中的应用
• 2.4.1 虚拟样机技术在常用农业机械设计与分析中的作用
• 2.4.2 虚拟样机技术在农业机械设计中的应用实例
• 2.4.3 本课题的虚拟样机设计方案
• 2.5 小结
• 第三章 清选机的虚拟样机设计
• 3.1 引言
• 3.2 谷物清选机模型的建立
• 3.2.1 SolidWorks软件及其特点
• 3.2.2 谷物清选机振动筛选部分的实体建模
• 3.3 小结
• 第四章 谷物清选机工作参数优化和机构仿真
• 4.1 引言
• 4.2 机械振动的基本概念
• 4.3 机械振动的分类
• 4.4 清选机的振动筛选机构的振动原理分析
• 4.5 清选机的振动筛选机构的动力学分析
• 4.6 清选机的振动筛选机构的参数优化与运动仿真
• 4.6.1 清选机的振动筛选机构的参数优化
• 4.6.2 清选机的振动筛选机构的运动仿真
• 4.7 小结
• 第五章 谷物清选机的有限元分析
• 5.1 引言
• 5.2 有限元软件与ANSYS
• 5.3 有限元分析的基本概念
• 5.4 螺栓连接部分的有限元分析
• 5.5 螺栓联结部件改进措施探讨
• 5.6 小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 论文的主要结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介
• 硕士在读期间发表的文章
• 在读期间的学术成果