基于ADAMS秸秆粉碎破茬联合作业机关键工作部件设计研究

论文摘要

粉碎辊是秸秆粉碎破茬联合作业机关键核心部件,具有结构简单,秸秆粉碎效果较好等优点。然而由于秸秆粉碎破茬联合作业机是锤爪式转子旋转机械,和其他转子旋转机械一样,在实际工作过程中,存在着旋转过程中的动静不平衡等问题,导致在实际的工作中产生较大的振动和噪音,从而对整台机器使用性能及工作环境带来不利影响。要解决这些实际问题,可以通过改进粉碎辊锤爪的设计方法、优化粉碎辊锤爪排列布置的方法来解决。机械系统动力学分析软件ADAMS一方面是虚拟样机分析软件,用户可以运用该软件非常熟练地对虚拟样机进行静力学、运动学、动力学分析。另一方面,虚拟样机又具有分析开发功能,其开放性的结构程序和多种接口输入输出功能,因此具有特殊行业使用者进行其他类型虚拟样机分析的开发工具平台。本论文以秸秆粉碎破茬联合作业机关键核心部件粉碎辊锤爪排列布置为研究对象,从粉碎辊锤爪三种不同布置出发,依据转子动力学的理论,给粉碎辊锤爪转子离散化后,通过集总参数法,建立粉碎辊转子离散化模型,从而确认粉碎辊转子的临界转速及模态振型,又从粉碎辊动平衡问题的角度分析粉碎辊转子旋转时产生振动的原因,通过对粉碎辊锤爪建立动平衡方程得以求解,然后采用PRO/E三维软件建立了实体模型,利用机械系统动力学分析软件ADAMS对每种粉碎辊锤爪的排列振动性能进行了仿真分析,得到了最佳的粉碎辊锤爪排列的结构方案。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 课题研究意义及主要内容
• 第2章 虚拟样机的技术发展及相关软件的介绍
• 2.1 虚拟样机技术发展现状
• 2.2 虚样机技术在农业机械领域的应用情况
• 2.3 ADAMS 的软件介绍
• 第3章 秸秆粉碎破茬联合作业机粉碎辊转子的排列种类分析
• 3.1 粉碎辊转子排列的影响
• 3.2 粉碎辊锤爪转子排列的要求
• 3.3 粉碎辊锤爪转子排列的分类及其分析
• 3.3.1 粉碎辊锤爪转子的螺旋排列及其分布
• 3.3.2 粉碎辊锤爪转子的交错排列及其分布
• 3.3.3 粉碎辊锤爪转子的斜对称排列及其分布
• 第4章 锤爪式粉碎辊转子动力学建模与分析
• 4.1 转子动力学研究概述
• 4.2 粉碎辊转子系统临界转速的计算
• 4.2.1 粉碎辊转子系统简化模型
• 4.2.2 典型部件的传递矩阵
• 4.2.3 临界转速及振型的求解
• 4.3 粉碎辊动平衡问题
• 4.3.1 粉碎辊转子旋转时产生振动的原因
• 4.3.2 粉碎辊锤爪动平衡方程建立求解
• 第5章 粉碎辊转子三维模型的建立
• 5.1 Pro/E 三维特征造型软件简介
• 5.1.1 Pro/E 基本特征
• 5.1.2 Pro/E 基本功能
• 5.2 三种粉碎辊锤爪转子排列的三维模型建立
• 5.3 三种粉碎辊锤爪转子的排列的三维模型虚拟装配
• 5.3.1 粉碎辊锤爪螺旋排列装配
• 5.3.2 粉碎辊锤爪交错排列装配
• 5.3.3 粉碎辊锤爪斜对称排列装配
• 第6章 三种秸秆粉碎辊排列转子仿真分析
• 6.1 三种秸秆粉碎辊排列转子仿真分析过程
• 6.2 三种秸秆粉碎辊锤爪布置的三维模型导入ADAMS
• 6.3 三种秸秆粉碎辊锤爪布置的三维模型在Adams 中的设置
• 6.4 对三种秸秆粉碎辊锤爪布置的三维模型的设置
• 6.4.1 螺旋排列的振动性能仿真分析
• 6.4.2 交错排列的仿真分析
• 6.4.3 斜对称排列的仿真分析
• 第7章 结论与展望
• 7.1 结论
• 7.2 展望
• 参考文献
• 缩略语词汇表
• 致谢
• 攻读硕士学位期间的研究成果