【摘要】：聯(lián)合收割機(jī)是水稻機(jī)械化收割的常用機(jī)械,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中有著不可替代的作用。割刀驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和割臺(tái)傳動(dòng)軸是聯(lián)合收割機(jī)的關(guān)鍵部件,其工作性能直接影響到收割的質(zhì)量和效率。目前,國內(nèi)大部分聯(lián)合收割機(jī)的割刀普遍采用曲柄連桿機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng),由于其結(jié)構(gòu)特點(diǎn),刀桿大部分時(shí)間受到垂直方向的分力,進(jìn)而導(dǎo)致刀桿容易經(jīng)常斷裂,因此,需要對(duì)割刀驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn),提高割刀的可靠性。由于沒有可靠的載荷譜數(shù)據(jù)作為設(shè)計(jì)的依據(jù),在對(duì)割臺(tái)傳動(dòng)軸進(jìn)行強(qiáng)度設(shè)計(jì)時(shí),往往處于盲目的狀態(tài),依照已有的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì),并采用過高的安全系數(shù),因此有必要對(duì)割臺(tái)傳動(dòng)軸進(jìn)行載荷測(cè)試,使割臺(tái)傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)更加合理。本文在4LZ-5.0Z自走式全喂入聯(lián)合收割機(jī)的基礎(chǔ)上,對(duì)割臺(tái)的關(guān)鍵部位——割刀驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和割臺(tái)傳動(dòng)軸進(jìn)行分析和結(jié)構(gòu)改進(jìn)。主要研究?jī)?nèi)容如下(1)簡(jiǎn)述了割刀行星齒輪齒輪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的直線運(yùn)動(dòng)原理,對(duì)比設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)與已有割刀驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)刀桿的受力,完成了內(nèi)嚙合齒輪副的設(shè)計(jì),并對(duì)軸系零件進(jìn)行了初步設(shè)計(jì)。(2)利用Romax傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件對(duì)機(jī)構(gòu)的軸系零件,包括齒輪副、行星齒輪軸及軸承,進(jìn)行了設(shè)計(jì)工況下靜力學(xué)強(qiáng)度的校核和壽命評(píng)估,同時(shí)對(duì)齒輪副齒形進(jìn)行優(yōu)化,為割刀行星齒輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)制造優(yōu)化提供設(shè)計(jì)參考。(3)對(duì)聯(lián)合收割機(jī)實(shí)際作業(yè)中割臺(tái)傳動(dòng)軸的載荷進(jìn)行了田間測(cè)試,得到的割臺(tái)傳動(dòng)軸在不收割和中速收割兩種典型工況的扭矩載荷時(shí)間歷程。(4)針對(duì)采集的原始載荷信號(hào)的特征,利用梯度門檻值探測(cè)法進(jìn)行了奇異點(diǎn)的檢測(cè)和剔除處理,通過扭矩載荷時(shí)間歷程得到割臺(tái)傳動(dòng)軸徑向力時(shí)間歷程,并應(yīng)用雨流計(jì)數(shù)法對(duì)處理后的有效載荷信號(hào)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析,得到了扭矩和徑向力載荷的雨流統(tǒng)計(jì)直方圖,為后續(xù)的疲勞壽命預(yù)估做準(zhǔn)備。(5)概述疲勞失效形式與影響因素,論述疲勞壽命分析的幾種方法,繪制出了割臺(tái)傳動(dòng)軸的S-N曲線,結(jié)合所測(cè)得的載荷譜,利用Goodman公式對(duì)平均應(yīng)力進(jìn)行了修正,利用疲勞分析軟件nCode對(duì)割臺(tái)傳動(dòng)軸的疲勞壽命進(jìn)行了計(jì)算。后依照割臺(tái)傳動(dòng)軸的壽命要求對(duì)軸徑進(jìn)行優(yōu)化,避免過高的安全余量。
【圖文】：

行星齒輪的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了研究，成功將漸開線行聯(lián)合收割機(jī)上驅(qū)動(dòng)割刀，經(jīng)過實(shí)踐檢驗(yàn),這種傳動(dòng)機(jī)勢(shì)。過引進(jìn)國外的聯(lián)合收割機(jī)，，并開始研究行星齒輪割用上做了很多研究。四平聯(lián)合收割機(jī)廠的劉玉明等[得到行星齒輪驅(qū)動(dòng)割刀做直線運(yùn)動(dòng)的幾何條件。侯行靜態(tài)受力分析，求出了各驅(qū)動(dòng)力矩和運(yùn)動(dòng)副約束構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)該考慮的幾個(gè)問題，包括精確設(shè)計(jì)傳動(dòng)比有裝配要求和齒輪強(qiáng)度設(shè)計(jì)的問題。李陸俊[22]對(duì)行行了著重研究，包括齒輪尺寸優(yōu)化和強(qiáng)度校核。上的聯(lián)合收割機(jī)上采用了行星齒輪機(jī)構(gòu)，不過并未見國內(nèi)對(duì)行星齒輪割刀傳動(dòng)機(jī)構(gòu)還沒有得到推廣。本為其實(shí)際應(yīng)用提供更加詳細(xì)、系統(tǒng)的理論支持。

理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 聯(lián)合收割機(jī)割臺(tái)關(guān)鍵部件分析與結(jié)在齒輪參數(shù)列表 MATERIAL 中進(jìn)行齒輪材料屬性的詳細(xì)設(shè)置，具體參照表的參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，如圖 3.2 所示，在齒輪校核中，彈性模量和泊松比將影響彈性的計(jì)算。齒輪接觸疲勞強(qiáng)度極限Hlim和彎曲疲勞強(qiáng)度極限Flim這兩個(gè)參數(shù)決定副的允許接觸應(yīng)力和允許彎曲應(yīng)力，根據(jù) ISO6336 標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)該對(duì) ISO 疲勞數(shù)據(jù)設(shè)置，設(shè)置為Hlim=1457MPa，F(xiàn)lim=430 MPa，具體如圖 3.3 所示。后面系統(tǒng)在齒輪強(qiáng)度時(shí)將根據(jù)設(shè)置的最小安全系數(shù)和預(yù)期壽命要求自動(dòng)計(jì)算允許接觸應(yīng)力和許彎曲應(yīng)力，并判斷是否通過強(qiáng)度要求。
【學(xué)位授予單位】：浙江理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：S225

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本文編號(hào)：2614791