【摘要】：D型打結(jié)器是方草捆機(jī)最重要的部件之一。它是一種完全依靠機(jī)械傳動實現(xiàn)其打結(jié)功能的機(jī)構(gòu),由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、傳動精密、時序嚴(yán)格、制造困難,故目前主要依靠進(jìn)口,因此造成方草捆機(jī)制造成本高,嚴(yán)重制約著我國打捆機(jī)的發(fā)展。針對D型打結(jié)器使用壽命短的問題,本論文主要針對D型打結(jié)器上容易疲勞失效的零部件進(jìn)行疲勞設(shè)計,提高它們的疲勞壽命。它們主要包括:驅(qū)動齒盤上的凸輪以及外齒條第一個輪齒、架體、打結(jié)嘴和清繩片卡槽。針對驅(qū)動齒盤上外齒條第一個輪齒存在磨損的問題,擬通過合適的熱處理工藝,使輪齒表層產(chǎn)生一定的殘余應(yīng)力來抵消一部分工作載荷,并通過abaqus對其進(jìn)行殘余應(yīng)力場模擬,找到熱處理的最適溫度。針對輪齒出現(xiàn)不規(guī)則斷裂的問題,依據(jù)斷裂力學(xué)判斷其裂紋的類型,并用abaqus對其進(jìn)行了裂紋擴(kuò)展模擬,證明了輪齒內(nèi)部可能存在材料缺陷,且在最適溫度下的殘余應(yīng)力可以抑制裂紋的擴(kuò)展。針對凸輪存在的磨損問題,通過建立凸輪磨損量與凸輪從動件位移可靠度的關(guān)系,計算得出打結(jié)器在打捆22000次左右后凸輪從動件位移可靠度將低于99%,此時應(yīng)對凸輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行維護(hù),以保障D型打結(jié)器在可靠成結(jié)的前提下延長打結(jié)器的使用壽命。針對D型打結(jié)器架體上蝸桿裝配部位容易發(fā)生斷裂的問題,對架體進(jìn)行了結(jié)構(gòu)改進(jìn),在不影響其打結(jié)功能的前提下,加強(qiáng)了蝸桿裝配面。針對蝸桿軸孔上注油孔部位裂紋擴(kuò)展的問題,通過剩余強(qiáng)度理論對其進(jìn)行了裂紋容限的計算,得出裂紋擴(kuò)展長度達(dá)10mm左右時,應(yīng)對注油孔所在部位進(jìn)行加固,從而提高其疲勞壽命。針對打結(jié)嘴嘴頭疲勞磨損、咬合桿易斷且更換不易的問題,提出了一種打結(jié)嘴的可拆卸設(shè)計,并用ansys對其進(jìn)行了強(qiáng)度校核和ncode疲勞驗證。這樣可以讓用戶方便快捷的對發(fā)生損壞的打結(jié)嘴及時進(jìn)行更換,以保證打捆機(jī)的正常工作,不影響農(nóng)牧作物的節(jié)令收獲。針對架體上與清繩片裝配的卡槽應(yīng)力集中,外緣柱體容易斷裂的問題,本文提出U型卡槽的抗疲勞設(shè)計方案,并通過ansys-ncode聯(lián)合分析,對比證明該設(shè)計能有效提高卡槽的應(yīng)力疲勞壽命。
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：S817.115
【圖文】：

內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文研究，最早是由割捆機(jī)發(fā)展而來，早期首先由美國的造，經(jīng)過不斷的改進(jìn)完善后形成目前的Mecortale(C型器）兩個打結(jié)系統(tǒng)，2008年德國claas公司研制了一種打于國外打結(jié)器的研究已經(jīng)相當(dāng)成熟，出于技術(shù)保密，前國外使用較多的打結(jié)器主要有C型、D型和CD型打，自然脫扣；D型是片式夾繩器，強(qiáng)制脫扣；CD型是

動力輸入軸和三個動力輸出路線，動力輸出形式是齒輪的嚙合和凸輪機(jī)構(gòu)兩種形式帶動打結(jié)器其他部件運動。驅(qū)動齒盤正面有兩條錯位的齒條，分為外齒條和內(nèi)齒條，外齒條有7個齒且繞齒盤軸心均勻分布，與裝在打結(jié)嘴上的不完全齒輪如圖2-1所示（黃色）嚙合，為打結(jié)嘴提供動力輸出。內(nèi)齒條有 7 個變異齒型，與裝在蝸桿上的不完全齒輪（藍(lán)色）嚙合，為夾繩盤提供夾繩動力。驅(qū)動齒盤內(nèi)部的凸輪則與脫繩桿上的滾輪（紅色）接合，為脫繩桿提供脫扣和割繩的動力。整套機(jī)構(gòu)運行時間短，速度快，配合精度高，齒輪運動軌跡十分精密。因此 D 型打結(jié)器驅(qū)動齒盤的疲勞問題主要包括兩個方面：齒條上的輪齒和凸輪的疲勞問題。驅(qū)動齒盤實體結(jié)構(gòu)如下圖 2-2 所示：圖 2-1 齒盤動力輸出路線示意圖Fig.2-1 A schematic diagram of the power output route of a gear plate

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2729398