大馬力旋耕機旋耕刀的激光沖擊強化研究.pdf

1、旋耕刀是大馬力旋耕機上一個極其重要的工作部件，而且是一個重要的易損件，工作狀態(tài)下的旋耕刀的受力狀況更加復(fù)雜，因此旋耕刀使用壽命就顯得更加關(guān)鍵。本文以國家“十二五科技支撐”計劃項目“大馬力拖拉機配套農(nóng)田作業(yè)裝備研制”首臺大馬力旋耕機為研究對象，充分研究其結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上采用PRO/E建立幾何模型，并借助軟件之間通用接口導入ANSYS12.0中，依據(jù)旋耕刀的實際受力狀況進行了對應(yīng)有限元模擬。
　　 激光沖擊強化技術(shù)是一種新型的表面強化技術(shù)

2、，目前已廣泛應(yīng)用于材料表面改性的研究。激光沖擊強化處理后獲得的殘余應(yīng)力層有很好的防止裂紋萌生和擴展的能力，從而延長材料的各項性能，本文利用激光沖擊強化技術(shù)處理旋耕刀表面，來提高旋耕刀的使用壽命。
　　 在本文中，有限元軟件ANSYS很好的模擬了旋耕刀在實際工作狀態(tài)時的受力狀況和變形情況，找到了旋耕刀的薄弱部位，即旋耕刀的最大位移發(fā)生在彎刀剛?cè)胪翜蕚淝邢鲿r的正切削刃和側(cè)切削刃處，然后變形位移向兩邊等距遞減。而應(yīng)力集中在刀柄聯(lián)結(jié)孔處

3、，主要承受X方向的應(yīng)力。
　　 建立了激光搭接沖擊強化旋耕刀薄弱點有限元分析模型，討論了模型建立、網(wǎng)格劃分過程中，模型的受力加載等關(guān)鍵問題，獲得了激光沖擊強化后的旋耕刀的Von Mises等效應(yīng)力云圖。對激光沖擊強化后的有旋耕刀再次進行有限元分析，得到?jīng)_擊前后兩次旋耕刀薄弱點受力情況。模擬結(jié)果表明，激光沖擊強化以后，旋耕刀薄弱點的受力狀況明顯減輕。
　　 對65Mn進行了激光沖擊強化的試驗研究，并就沖擊強化前后的旋耕刀在

4、表面殘余應(yīng)力，硬度，表面形貌，組織結(jié)構(gòu)等四個方面進行了比較。實驗的結(jié)果表明沖擊強化后旋耕刀的殘余應(yīng)力與有限元模擬結(jié)果基本吻合;沖擊強化后旋耕刀硬度平均值比基體部分提高了29.4％;激光沖擊強化后的旋耕刀的外部形貌發(fā)生較大改變，材料表面發(fā)生很大的塑性變形;經(jīng)激光沖擊強化后的旋耕刀的的晶粒相對于原始的晶粒得到了明顯的細化。
　　 綜上所述，本文創(chuàng)新地將激光沖擊強化技術(shù)應(yīng)用到旋耕刀的薄弱部位強化上，通過ANSYS有限元對旋耕刀激光沖擊