隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人們對(duì)拖拉機(jī)等農(nóng)業(yè)機(jī)械的駕駛舒適性要求越來越高,現(xiàn)有的拖拉機(jī)剛性懸架已不能滿足人們的舒適性要求。由于拖拉機(jī)長年行駛在鄉(xiāng)村小道與坑洼農(nóng)田中,路面行駛工況差,再加上拖拉機(jī)減振性能的低劣,使得拖拉機(jī)工作過程中駕駛員承受著高強(qiáng)度的低頻振動(dòng),身心健康受到嚴(yán)重影響。為此改善拖拉機(jī)的減振性能,提高拖拉機(jī)的乘坐舒適性就尤為重要。相對(duì)于拖拉機(jī)其他減振措施,對(duì)拖拉機(jī)駕駛室懸架進(jìn)行改進(jìn)是一種較為直接且有效的解決方法。本課題主要是為了降低駕駛室的振動(dòng)強(qiáng)度,減小振動(dòng)環(huán)境對(duì)駕駛員的身心健康的危害,改善駕駛員的乘坐舒適性。以CF700型拖拉機(jī)為研究對(duì)象,根據(jù)牛頓第二定律列出其運(yùn)動(dòng)微分方程;針對(duì)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)設(shè)計(jì)一種以空氣彈簧減振器為彈性阻尼元件的全浮式駕駛室懸架系統(tǒng);在ADAMS軟件中建立拖拉機(jī)整機(jī)動(dòng)力學(xué)模型并對(duì)駕駛室懸置參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化;根據(jù)實(shí)車試驗(yàn)與仿真分析對(duì)拖拉機(jī)駕駛室振動(dòng)特性進(jìn)行分析。主要完成的工作與結(jié)論如下:(1)根據(jù)CF700拖拉機(jī)結(jié)構(gòu)與振動(dòng)特點(diǎn)建立拖拉機(jī)四自由度的平面模型,列出其運(yùn)動(dòng)微分方程,簡化模型后,推導(dǎo)出駕駛室在垂直方向的等效剛度與固有頻率;建立空氣彈簧的力學(xué)模型,得出空氣彈簧的振動(dòng)頻率;對(duì)拖拉機(jī)振動(dòng)特性的影響因素進(jìn)行分析。(2)設(shè)計(jì)了由空氣彈簧減振器、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、連接件等組成的三自由度駕駛室懸架;根據(jù)懸架的載荷、行程與安裝空間,選擇了合適的空氣彈簧減振器;對(duì)空氣彈簧的輸出力與動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行試驗(yàn)分析;對(duì)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)中的橫向拉桿與縱向拉桿的橡膠襯套進(jìn)行有限元分析,選取了合適材料的橡膠襯套;對(duì)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)在運(yùn)動(dòng)中受力最大的螺栓進(jìn)行強(qiáng)度校核。(3)按照國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的參數(shù)值編寫了用于仿真試驗(yàn)的粗糙路面文件;根據(jù)獲得的輪胎屬性參數(shù),編寫了用于仿真的前后輪胎文件;利用空氣彈簧的試驗(yàn)數(shù)據(jù)建立駕駛室懸架多體動(dòng)力學(xué)模型,并對(duì)駕駛室懸架參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,得到合適的駕駛室懸架參數(shù);利用Pro/E軟件建立拖拉機(jī)的整機(jī)模型,定義相關(guān)材料屬性參數(shù)后導(dǎo)入ADAMS中添加相關(guān)約束與載荷建立整機(jī)虛擬樣機(jī)模型。(4)通過實(shí)車試驗(yàn)分別測得拖拉機(jī)駕駛室安裝懸架前與安裝懸架后,座椅平臺(tái)沿x、y、z方向的振動(dòng)加速度時(shí)域信號(hào);利用試驗(yàn)數(shù)據(jù)與仿真數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,對(duì)虛擬樣機(jī)進(jìn)行驗(yàn)證;在ADAMS中對(duì)駕駛室質(zhì)心的振動(dòng)特性進(jìn)行分析。本課題主要是圍繞著拖拉機(jī)駕駛室的動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行研究,探究駕駛室的振動(dòng)特性與行駛速度、駕駛室懸架參數(shù)、譜峰值頻率之間的關(guān)系,為拖拉機(jī)的減振方法提供研究基礎(chǔ)。
【學(xué)位單位】：南京農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2015
【中圖分類】：S219.03
【部分圖文】：

為使拖拉機(jī)的減振性能達(dá)到理想狀態(tài)，如今的研究普遍從拖拉機(jī)振動(dòng)的激勵(lì)、逡逑系統(tǒng)和響應(yīng)入手，提出拖拉機(jī)的減振措施。其中應(yīng)用最廣泛的有座椅懸架、前橋懸逡逑架、全懸架Ｗ及駕駛室懸架，如圖１－１所示。逡逑１逡逑

輪跳動(dòng)的問題，經(jīng)過相關(guān)測試后發(fā)現(xiàn)加裝前橋懸架明顯改善了拖拉機(jī)的操縱穩(wěn)定性逡逑與牽引性能，提高拖拉機(jī)的行駛速度。例如賽邁道依茨－法爾拖拉機(jī)采用的是一種逡逑孰向擺動(dòng)板式彈性前軸懸架，如圖１－３，控制與操縱中也可１＾＞１使拖拉機(jī)在各種環(huán)境逡逑作業(yè)時(shí)都能與路面的接觸處于最佳狀態(tài)Ｗ。南京農(nóng)業(yè)大學(xué)馬然、朱思洪等通過研制逡逑拖拉機(jī)前息架單出桿磁流變減振器來解決國內(nèi)拖拉機(jī)減振性能差的問題，并對(duì)設(shè)計(jì)逡逑的磁流變減振器進(jìn)行試驗(yàn)分析，驗(yàn)證了設(shè)計(jì)思路的可行性和磁流變減振器減振性能逡逑的有效性Ｗ。呂寶占、高輝松等利用ＭＡＴＬＡＢ軟件對(duì)某型號(hào)拖拉機(jī)進(jìn)行前懸架振逡逑動(dòng)特性仿真研究，得到了前橋懸架的不同剛度和阻尼對(duì)車輛振動(dòng)特性的影響規(guī)律Ｗ。逡逑控鴉和操級(jí)中屯、逡逑Ｓ架支架逡逑圖１－３賽邁道依巧－法爾拖拉機(jī)前橋息架逡逑Ｆｉｇ．邋１－３邋Ｆｒｏｎｔ邋ａｘｌｅ邋ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ邋ｏｆ邋ｔｒａｃｔｏｒ逡逑為了更好地提高拖拉機(jī)駕駛舒適性與行駛速度，在裝備前橋懸架的基礎(chǔ)上再加逡逑裝后橋懸架，即全懸架。由于駕駛室與座椅在后橋上方，所Ｗ加裝后橋懸架能夠更逡逑加直接衰減車橋?qū)︸{駛室的沖擊。Ｃｌａａｒ、Ｓｈｅ化等對(duì)裝備全懸架的拖拉機(jī)在０？逡逑５０ｋｍ／ｈ速度范圍內(nèi)的駕駛室振動(dòng)特性進(jìn)行研究，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明在駕駛室的加速度逡逑均方根值為化３ｍ／ｓ２，后輪動(dòng)載荷系數(shù)為０．１３，這兩者數(shù)據(jù)均比只安裝前橋懸架的逡逑拖拉機(jī)小

逡逑Ｊｏｈｎ邋Ｄｅｅｒｅ公司的工程師們在Ｍｏｔｉｏｎ（ＤＡＤＳ）軟件中將帶有和不帶駕駛室懸架逡逑的拖拉機(jī)進(jìn)行乘坐舒適性測試時(shí)炒日圖１－５），發(fā)現(xiàn)在相同速度下，乘坐在帶有前軸逡逑和駕駛室懸架的無載荷拖拉機(jī)中要比在只裝配了前軸懸架拖拉機(jī)中要舒服得多；且逡逑通過座椅豎直加速度的功率譜密度曲線相比，司機(jī)在不帶駕駛室懸架的拖拉機(jī)上是逡逑處于２．３Ｈｚ的頻率范圍內(nèi)振動(dòng)中，而加裝了駕駛室懸架系統(tǒng)的頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于這個(gè)值，逡逑這說明駕駛室懸架系統(tǒng)對(duì)拖拉機(jī)的減振具有重要意義。逡逑圖１－５邋Ｊｏｈｎ邋Ｄｅｅｒｅ公司仿真測試逡逑Ｆｉｇ．邋１－５邋Ｓｉｍｕｌａｔｅｉｏｎ邋Ｔｅｓｔ邋ｆｏｒ邋Ｊｏｈｎ邋Ｄｅｅｒｅ逡逑４逡逑

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 朱思洪;李科;李朝全;呂寶占;徐剛;;拖拉機(jī)駕駛室懸架油氣彈簧設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[J];農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào);2014年12期

2 顧林;周永清;陳勇;馬然;張瑩;朱思洪;;基于ADAMS的拖拉機(jī)空間振動(dòng)特性仿真研究[J];機(jī)械設(shè)計(jì);2014年01期

3 朱躍;顧浩;朱思洪;;非路面車輛駕駛室六足并聯(lián)懸架系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J];農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào);2014年02期

4 顧寶海;顧浩;;拖拉機(jī)駕駛室懸架平衡體系探討[J];機(jī)械工程師;2013年02期

5 聶信天;史慶春;顧浩;朱思洪;;拖拉機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量測量及誤差分析[J];機(jī)械科學(xué)與技術(shù);2012年08期

6 馬然;朱思洪;伊力達(dá)爾;史俊龍;Talpur M A;;拖拉機(jī)前懸架單出桿磁流變減振器研制[J];農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào);2012年13期

7 聶信天;史立新;顧浩;朱思洪;;農(nóng)用輪胎徑向剛度和阻尼系數(shù)試驗(yàn)研究[J];南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2011年05期

8 王家勝;朱思洪;;基于ADAMS客車空氣懸架振動(dòng)特性仿真研究[J];機(jī)械設(shè)計(jì);2010年10期

9 田曉峰;孔德剛;蘇錦濤;劉軍;;拖拉機(jī)駕駛座椅振動(dòng)舒適性研究現(xiàn)狀分析[J];農(nóng)機(jī)化研究;2010年09期

10 鄭明軍;王�；�;王淵;;空氣彈簧彈性特性理論分析與試驗(yàn)研究[J];噪聲與振動(dòng)控制;2009年03期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 馬然;剛度和阻尼可調(diào)式半主動(dòng)空氣懸架及控制系統(tǒng)研究[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2012年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前4條

1 李科;拖拉機(jī)駕駛室油氣懸架系統(tǒng)設(shè)計(jì)及動(dòng)態(tài)特性研究[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2014年

2 陳勇;三自由度座椅懸架動(dòng)態(tài)特性研究[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2012年

3 顧浩;非路面車輛駕駛室六足并聯(lián)懸架系統(tǒng)設(shè)計(jì)及動(dòng)態(tài)特性研究[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2012年

4 鄧本波;汽車振動(dòng)乘坐舒適性的評(píng)價(jià)方法研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2005年

本文編號(hào)：2821580