小型聯(lián)合收割機(jī)變速箱殼體結(jié)構(gòu)優(yōu)化與可靠性分析.pdf

1、水稻和小麥作為我國(guó)農(nóng)業(yè)中重要的經(jīng)濟(jì)作物，其收獲方式在北方地區(qū)大多由大型收割機(jī)械完成，而對(duì)于南方丘陵山區(qū)由于其田塊小、不平坦，田與田之間高低不一呈梯形狀，大型收割機(jī)在這樣的地勢(shì)條件下作業(yè)時(shí)行走轉(zhuǎn)向困難，無(wú)法發(fā)揮其作用，而小型聯(lián)合收割機(jī)因?yàn)槠滟|(zhì)量和體積都較小巧在丘陵山區(qū)具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。但這就對(duì)小型聯(lián)合收割機(jī)整機(jī)結(jié)構(gòu)的緊湊性提出了很高的要求，其安裝空間受到極大限制。并且在收獲季節(jié)，收割機(jī)田間連續(xù)作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)，振動(dòng)沖擊大，特別在泥腳深的水田中作業(yè)時(shí)

2、，行走負(fù)荷很大，對(duì)變速器殼體的可靠性提出了很高的要求。變速器殼體可以為內(nèi)部的齒輪、軸、軸承等零件提供封閉空間，起到保護(hù)和安裝的作用，但由于其傳遞功率大，工況復(fù)雜，工作時(shí)產(chǎn)生較大荷載應(yīng)力以及變形，直接影響內(nèi)部齒輪的嚙合精度，因此保障箱體的強(qiáng)度和剛度是其設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。然而，在傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)中箱體的壁厚往往都取得較大，這樣雖然保證了箱體的強(qiáng)度和剛度但也增加了箱體的質(zhì)量，造成材料的冗余減低了整機(jī)性能。同時(shí)，聯(lián)合收割機(jī)變速箱殼體尺寸參數(shù)、材料屬性、工

3、作載荷等都具有不確定性，這些因素的變異性直接影響變速箱殼體的結(jié)構(gòu)可靠性。
　　本論文以某丘陵山區(qū)小型聯(lián)合收割機(jī)變速箱殼體作為研究對(duì)象，以變速箱殼體的柔順度最小為目標(biāo)，對(duì)變速箱殼體結(jié)構(gòu)進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)，得到殼體加筋的最優(yōu)布局；在滿(mǎn)足箱體應(yīng)力和頻率要求的前提下，通過(guò)對(duì)其結(jié)構(gòu)尺寸的優(yōu)化以實(shí)現(xiàn)了箱體的質(zhì)量和變形量最小；應(yīng)用有限元數(shù)值模擬技術(shù)對(duì)變速箱殼體優(yōu)化前后的靜動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行分析仿真，同時(shí)再通過(guò)模態(tài)試驗(yàn)對(duì)有限元模態(tài)分析進(jìn)行驗(yàn)證，分析表明優(yōu)