乘坐式高速插秧机后桥机构的研究与设计-农业工程专业论文.docxVIP

摘 要 乘坐式高速插秧机采取四轮驱动，后桥工作状况的好坏将直接影响到整个插秧机的 行走速度和田间作业质量。齿轮动力学研究的目的是为了优化整个齿轮传动系统，通过 动力学方程的模拟更准确的掌握齿轮传动过程中的动力学特性，从而为优化设计、提高 齿轮的承载能力和安全性提供有效的理论参考。本文在简单的分析比较国内外水稻插秧 机发展过程的基础上，依据机构学原理，采用理论分析与仿真分析相结合的方法，对后 桥整体结构和关键部件进行了优化设计。本文主要研究内容及结论如下： （1）在简单的分析比较当前国内外齿轮动力学研究的基础上，利用瑞利法原理推导 出了齿轮与轴装配时的等效质量计算公式，并研究探讨了动力学模型建立过程中的相关 参数：等效刚度、等效阻尼等。最后通过计算给出了矩阵形式的单级齿轮副动力学模型。 对齿轮传动系统进行了深入研究。后桥齿轮传动系统由十个齿轮组成，为保证传动可靠 性，对齿轮传动系统关键部件进行了动力学研究，分析了大负荷工况下传动系统受力情 况，为设计可靠的齿轮传动系统提供了设计依据。 （2）设计了后桥轮边离合器减速制动系统，利用该系统能够完成插秧机左右轮的非 同步制动，从而完成插秧机的原地转向，而且可以解决田间工作时动力不足的问题。 （3）对本文研究设计的后桥行走系统的关键零部件进行了三维建模和虚拟装配，并 对建立的后桥齿轮传动系统进行了 ADAMS 运动学仿真，通过分析各级齿轮间啮合力的大 小、各齿轮的角速度曲线，计算得该齿轮传动系统的传动效率，进一步验证后桥齿轮传 动系统设计的合理性。 （4）为了了解插秧机后桥齿轮传动过程中，齿轮的振动情况，采用 ANSYS 有限元分 析软件对插秧机后桥齿轮传动系统中的关键齿轮进行模态分析，通过研究其固有频率， 并与插秧机田间作业时的实际工况下振动情况相比较，验证了小齿轮设计的可行性，为 后桥齿轮传动系统中齿轮的结构优化设计提供理论依据。 关键词：高速水稻插秧机；齿轮传动；三维建模；动态仿真；有限元分析 Abstract Our country is a large agricultural country, with economic development, modern agricultural equipment to a stage of rapid development of much-needed degree of development of agricultural mechanization will directly affect the overall level of the entire agricultural development, while the rice is of relatively important food crop , can fully realize the full planting rice mechanization will be the realization of Chinas agricultural modernization has great significance. The quality of the working conditions of the rear axle will directly affect the entire transplanter walking speed and quality of field operations. Kinetic of studies aim is to optimize the whole gear transmission, a more accurate grasp of dynamics in the process of gearing by simulating the dynamic equations, so as to optimize the design to improve gear carrying capacity and security to provide an effective theory reference. Based on a simple comparison of domestic and foreign rice transplanter analysis of the development process, the basis of principles of organization, theoretical analysis and simulation of a combination of methods, the overall structure of the rear axle