履带式联合收获机械行走系统变速箱研究

阅读量：

169

作者：

朱昊

展开

摘要：

全喂入式履带联合收割机解决了稻麦兼收问题,激发了水稻收获机械市场,近年来销量快速增长,2012年达到4.6万台,约占收获机械总销量34%,相比2011年,增幅超过70%.目前,国产履带联合收割机均为一侧履带制动,另一侧驱动的单侧制动式转向.这种转向方式,易造成泥土堆积,增加转向阻力,导致转向困难.机具转向精度低,操作复杂,影响收割机的平顺性,舒适性和安全性.随着纵向轴流技术的成熟,联合收割机有加大,加重的趋势,其履带也会相应地加长,转向阻力也随之增大,如果继续采用现有结构的变速箱,转向将会变得愈发困难.为了改善现有机型的转向性能,本文以奇瑞重工4L2-2.0型履带联合收割机为原型机进行研究,该机所采用的单侧制动式变速箱为国产机型中使用最广泛的结构.从传动方案,安装空间,生产成本等方面考虑,设计了一种惰轴式变速箱,可以减小收割机转向阻力.传统的设计方法成本高,耗时长,经验依赖度大,已不能适应现代产品设计的要求.本文运用虚拟样机技术,通过对单侧制动式变速箱的分析以及与试验数据的对比,验证了分析过程的正确性,并运用相同的分析方法对惰轴式变速箱进行设计.简化了变速箱的设计过程,缩短了开发周期,减少了开发成本.本文具体研究工作如下:(1)针对动力传递参数,对惰轴式变速箱进行结构设计,并以第三轴齿轮为例,列出了详细的设计计算过程.运用Solidworks软件对变速箱进行三维建模,为仿真分析做模型准备,虚拟装配后,检查各零件的尺寸以及装配后运动干涉,检验变速箱功能的可行性与结构设计的合理性.(2)采集原型机田间工作时变速箱载荷数据,同时建立ADAMS仿真模型,将仿真值和试验数据进行对比,修正,确立正确的仿真模型.通过ANSYSWorkbench与Designlife软件搭建应力.寿命分析协同仿真平台.根据动力学仿真输出结果,对原型机变速箱进行静力学与寿命的仿真分析.通过与经验值的对比,验证应力-寿命仿真方法的正确性.(3)运用相同的分析方法,对新设计的惰轴式变速箱进行仿真分析.对比两变速箱的仿真结果,验证惰轴式变速箱的优越性,并进一步检验惰轴式变速箱的疲劳寿命.

展开

关键词：

联合收割机 变速箱 结构设计 扭矩试验 有限元分析

学位级别：

硕士

学位年度：

2013

DOI：

10.7666/d.Y2289963