小型联合收割机切割机构数字化设计研究

摘要

我国西南地区地处丘陵地带，耕种面积大，机械化程度低。小型联合收割机具有体积小、质量轻，适应性强的特点，能够满足这些地区进行自动化收割的条件，减轻了农民工作的强度，解放和发展了生产力。为了缩短农机关键零部件研发周期，提高使用性能，本文以全喂入联合收割机摆环割刀机构为对象，对其数字化过程进行了研究，开发出了切割机构数字化设计系统，同时为此种机构的设计方法推广到其它机型奠定了基础。本文进行了以下几个方面的工作：
　　1、理论分析了摆环传动机构工作原理，用解析法推出了摆环机构的运动方程，得到了其运动参数，找出了摆环零件结构的设计的相关设计参数。同时对机构的零部件进行了受力分析，建立了静力学和动力学平衡方程，为摆环结构设计和优化提供了理论基础。
　　2、对切割器的工作原理和切割速度进行了分析，找到最佳切割速度，并探讨了割刀性能的关键因素和切割功率，为提高切割效率提供了依据。
　　3、用VB语言将整个切割机构的繁杂设计过程设计成了人机友好界面，将中间轴的设计与校核过程统一规范化，同时建立了系统的数据库。
　　4、使用了SolidWorks API函数对SolidWorks二次开发，将整个切割机构的主要零件设计成由尺寸驱动的三维模型，并与设计校核等其它模块进行连接，能够自动生成模型，而后进行自动装配。
　　5、将模型导入到Adams中，进行动力学仿真分析，得出割刀位移、速度、加速度曲线图，发现仿真结果与理论设计一致；同时也得到了关键零件之间的相互作用力曲线图，并为零件的有限元分析提供了初始数据。
　　6、利用SolidWorks Simulation对切割机构的重要零件进行了应力强度分析。

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1 绪论

1.1 研究目的和意义

1.2 国内外联合收割机研究现状

1.3 本文研究的主要内容

2 数字化系统开发关键技术

2.1 切割机构系统结构设计

2.2 数字化设计技术

2.3 虚拟样机技术

2.4 数字化建模技术

2.5 数据存储交换技术

2.6 本章小结

3 摆环切割机构性能分析

3.1 驱动机构分析

3.2 切割机构分析

3.3 本章小结

4 切割机构的参数化设计

4.1 切割机构总体设计参数

4.2 机构的基础模型建立

4.3 基于参数化的二次开发技术

4.4 切割机构数字化系统建立

4.5 本章小结

5 切割机构的数字化仿真分析

5.1 数字仿真技术概述

5.2 仿真软件介绍

5.3 切割机构的运动学仿真分析

5.4 切割机构关键零件的静力学分析

5.5 本章小结

结论与展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表论文及科研成果

致谢