水稻插秧機株距變速箱的動力學仿真及有限元分析.pdf

1、株距變速箱是水稻插秧機中的重要動力總成之一，它是插秧機主變速箱與插植系統(tǒng)之間動力傳遞的樞紐，是控制插秧株距的核心機構。齒輪傳動系統(tǒng)作為株距變速箱動力傳遞的核心裝置，其動力學行為對整個變速箱有著至關重要的影響。因此，對株距變速箱的齒輪傳動系統(tǒng)進行動力學仿真分析具有十分重要的意義，可為株距變速箱的優(yōu)化設計和故障診斷提供相應依據。
　　 本文以校企合作項目《乘坐式高速水稻插秧機的研制與開發(fā)》中的株距變速箱為研究對象，依據齒輪系統(tǒng)動力學

2、理論、多體系統(tǒng)動力學理論、碰撞接觸理論、有限元理論，基于虛擬樣機技術綜合應用UG、ADAMS、ANSYS Workbench軟件對株距變速箱進行動力學仿真及有限元分析。主要研究內容及結論如下:
　　 (1)根據株距變速箱的實際工作要求，對株距變速箱的結構進行了設計，確定了所有齒輪的基本參數，計算了株距變速箱傳動系統(tǒng)的運動和動力參數，為動力學仿真分析結果提供參照。
　　 (2)利用UG軟件和ADAMS軟件創(chuàng)建了株距變速箱的

3、虛擬樣機模型，并對其進行動力學仿真分析，獲得了不同檔位齒輪嚙合力的時域曲線，仿真結果表明定傳動比檔位齒輪的嚙合力變化規(guī)律大體相同，嚙合力圍繞某一定值（靜載荷）上下波動，重合度最小的輸入級齒輪的嚙合力波動幅度最大;變傳動比檔位橢圓齒輪的嚙合力基本上是圍繞其靜力學曲線進行周期性的波動，并隨著橢圓齒輪傳動比的增大，嚙合力波動幅度逐漸增大。以一對輸入級齒輪為例，對其嚙合力進行了頻譜分析，分析表明齒輪除了發(fā)生以嚙合頻率為基頻的振動外，還發(fā)生了2到

4、7倍的高頻振動，存在著較大的振動和噪聲。
　　 (3)分別以靜載荷和最大沖擊載荷為加載條件利用ANSYS Workbench軟件對承載最大且分度圓直徑最小的齒輪進行了齒根彎曲應力和齒面接觸應力的有限元分析，分析表明齒輪在承受最大沖擊載荷時的最大彎曲應力和最大接觸應力分別為靜載時的2.01倍和1.63倍，齒輪滿足強度要求。
　　 (4)研究了不同轉速時齒輪的嚙合力幅值、最大彎曲應力及最大接觸應力的變化規(guī)律，研究表明隨著轉速