谷物聯(lián)合收割機(jī)脫粒機(jī)機(jī)架有限元分析及優(yōu)化.pdf

1、脫粒機(jī)機(jī)架是谷物聯(lián)合收割機(jī)上重要的承載裝置，承載著來自脫粒系統(tǒng)、清選系統(tǒng)、底盤系統(tǒng)的各種載荷及所引起的振動(dòng)。因此，機(jī)架具有良好的結(jié)構(gòu)特性對(duì)整個(gè)收割機(jī)的產(chǎn)品質(zhì)量有著重要意義。隨著現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展，對(duì)收割機(jī)的性能要求越來越高，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)分析方法有很大的局限性，很難滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械的設(shè)計(jì)要求。隨著有限元技術(shù)的不斷發(fā)展，為我們解決此類問題提供了十分有效的方法。運(yùn)用有限元法，能夠全面的對(duì)相關(guān)產(chǎn)品進(jìn)行全面的分析與評(píng)價(jià)，有助于提升研發(fā)效率，確保產(chǎn)品的

2、質(zhì)量與可靠性。有限元法在國(guó)外已得到了廣泛的運(yùn)用。
　　本文以星光公司某型號(hào)的谷物聯(lián)合收割機(jī)為研究對(duì)象。根據(jù)其實(shí)際結(jié)構(gòu)，運(yùn)用Pro/E軟件建立機(jī)架的三維模型，并通過與有限元分析軟件ANSYS Workbench的接口，將模型導(dǎo)入有限元分析軟件中，建立機(jī)架的有限元模型。對(duì)機(jī)架進(jìn)行有限元靜力學(xué)分析，研究了收割機(jī)各個(gè)裝置之間的動(dòng)力傳遞路線，計(jì)算了由齒輪傳動(dòng)、齒鏈傳動(dòng)所產(chǎn)生的附加載荷。結(jié)合各裝置的實(shí)際安裝位置，機(jī)架的約束條件，確定了機(jī)架靜力

3、學(xué)分析的邊界條件。對(duì)機(jī)架的靜態(tài)分析或得了機(jī)架的應(yīng)力、及變形的分布情況，對(duì)機(jī)架進(jìn)行靜強(qiáng)度校核，發(fā)現(xiàn)機(jī)架靜強(qiáng)度滿足使用要求，但強(qiáng)度富余量不大。
　　在靜力學(xué)分析的基礎(chǔ)上，采用拓?fù)鋬?yōu)化方法對(duì)機(jī)架進(jìn)行優(yōu)化，在確保機(jī)架強(qiáng)度的條件下，以機(jī)架質(zhì)量為優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)，此方法能有效減少機(jī)架不必要的質(zhì)量，為以后的機(jī)架設(shè)計(jì)提供了參考方向。
　　對(duì)機(jī)架進(jìn)行有限元模態(tài)分析與試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析。以有限元模態(tài)分析結(jié)果指導(dǎo)試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析，既充分利用了有限元模態(tài)分析便捷

4、、高效的特點(diǎn)，又通過試驗(yàn)?zāi)B(tài)驗(yàn)證了計(jì)算模態(tài)的正確性與有限元模型的合理性。
　　運(yùn)用有限元分析軟件中的模態(tài)分析模塊，對(duì)機(jī)架進(jìn)行了帶預(yù)應(yīng)力的模態(tài)分析，它更能反映出機(jī)架在實(shí)際工況下的模態(tài)特性。分析結(jié)果展示了機(jī)架前六階的固有頻率、振型云圖與最大振動(dòng)變形量。并與發(fā)動(dòng)機(jī)、脫粒滾筒、路面激勵(lì)等外部激勵(lì)頻率進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證機(jī)架是否能有效避免振動(dòng)發(fā)生。
　　對(duì)機(jī)架進(jìn)行試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析，建立了模態(tài)試驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)，采用時(shí)域法識(shí)別了機(jī)架的模態(tài)參數(shù)。將試驗(yàn)結(jié)