秸稈揉絲機(jī)劃絲機(jī)構(gòu)的有限元分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)

【摘要】：隨著我國(guó)畜牧業(yè)的發(fā)展，秸稈揉絲機(jī)的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，對(duì)秸稈揉絲機(jī)工作性能的要求也越來(lái)越高。劃絲機(jī)構(gòu)是秸稈揉絲機(jī)的關(guān)鍵工作部件，主要應(yīng)用于對(duì)秸稈的壓扁與劃絲加工工序。劃絲輥和壓扁輥是劃絲機(jī)構(gòu)的重要組成零件，其結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)對(duì)機(jī)器的工作性能及效率有著很大的影響。 本文以國(guó)產(chǎn)9RSZ-3型秸稈揉絲機(jī)劃絲機(jī)構(gòu)的劃絲輥和壓扁輥為主要研究對(duì)象，通過(guò)現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法，對(duì)其進(jìn)行理論研究、建模、仿真、有限元分析以及優(yōu)化設(shè)計(jì)。本文主要完成了一下幾方面的工作： （1）分析了劃絲機(jī)構(gòu)的工作原理，快、慢輥之間動(dòng)力傳遞規(guī)律；分析了玉米秸稈在軋距區(qū)的運(yùn)動(dòng)以及影響劃絲機(jī)構(gòu)工作性能的因素；確定了劃絲機(jī)構(gòu)的主要參數(shù)。 （2）對(duì)劃絲機(jī)構(gòu)進(jìn)行受力分析，應(yīng)用Pro/E軟件對(duì)其各零部件進(jìn)行三維實(shí)體建模和機(jī)構(gòu)裝配，應(yīng)用Pro/E環(huán)境下的Mechanism功能模塊對(duì)其進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真，驗(yàn)證了機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定性。 （3）利用ANSYS有限元分析軟件對(duì)劃絲輥和壓扁輥進(jìn)行了靜力分析，得到了在工作載荷的作用下，劃絲輥和壓扁輥的應(yīng)力和變形情況。 （4）對(duì)劃絲輥主軸和壓扁輥進(jìn)行了約束模態(tài)分析，得到了前十階模態(tài)振型，為劃絲機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)分析提供了依據(jù)。 （5）以劃絲機(jī)構(gòu)工作區(qū)所受到的橫壓力最小化為優(yōu)化目標(biāo)建立了數(shù)學(xué)模型，利用Matlab軟件的優(yōu)化工具箱對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化，得到了橫壓力的最小值是Q4890.2N，優(yōu)化了劃絲機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)，提高了機(jī)構(gòu)的工作效率。 本文采用了現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法，對(duì)劃絲機(jī)構(gòu)的各個(gè)零部件進(jìn)行了分析和研究，研究結(jié)果對(duì)優(yōu)化其結(jié)構(gòu)，縮短設(shè)計(jì)周期，降低成本具有重要意義。 【關(guān)鍵詞】：劃絲機(jī)構(gòu) 劃絲輥 壓扁輥 有限元分析 優(yōu)化設(shè)計(jì)
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：S817.12
【目錄】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-12
• 第一章 緒論12-16
• 1.1 課題研究的背景12-13
• 1.2 課題研究的目的和意義13
• 1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3.1 國(guó)外秸稈飼料加工機(jī)械的發(fā)展13-14
• 1.3.2 國(guó)內(nèi)秸稈飼料加工機(jī)械的發(fā)展14
• 1.4 論文的主要研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線14-16
• 1.4.1 論文的主要研究?jī)?nèi)容14-15
• 1.4.2 技術(shù)路線15-16
• 第二章 劃絲機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)及結(jié)構(gòu)參數(shù)分析16-26
• 2.1 劃絲機(jī)構(gòu)組成及工作原理16-17
• 2.2 快、慢輥之間動(dòng)力傳遞和力能傳遞17-20
• 2.2.1 空載時(shí)的動(dòng)力傳遞和力能傳遞17-18
• 2.2.2 負(fù)載時(shí)的動(dòng)力傳遞和力能傳遞18-20
• 2.3 玉米秸稈在軋距區(qū)的運(yùn)動(dòng)20-22
• 2.3.1 玉米秸稈的物料特性20
• 2.3.2 玉米秸稈進(jìn)入軋距區(qū)的條件20-21
• 2.3.3 玉米秸稈在軋距區(qū)的運(yùn)動(dòng)情況21-22
• 2.4 影響快、慢輥工作性能的因素22-23
• 2.5 快、慢輥主要參數(shù)的確定23-25
• 2.5.1 劃絲輥主要參數(shù)24
• 2.5.2 壓扁輥主要參數(shù)24-25
• 2.6 本章小結(jié)25-26
• 第三章 劃絲機(jī)構(gòu)的三維建模及運(yùn)動(dòng)仿真26-36
• 3.1 Pro/ENGINEER 軟件分析26
• 3.2 建立劃絲機(jī)構(gòu)的三維幾何模型26-30
• 3.2.1 劃絲機(jī)構(gòu)的受力分析26-28
• 3.2.2 劃絲機(jī)構(gòu)主要零部件的實(shí)體模型28-30
• 3.3 基于 Pro/E 的劃絲機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)仿真30-35
• 3.3.1 運(yùn)動(dòng)仿真31
• 3.3.2 創(chuàng)建機(jī)構(gòu)31-33
• 3.3.3 添加驅(qū)動(dòng)器33
• 3.3.4 定義機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方式33
• 3.3.5 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真33-35
• 3.4 本章小結(jié)35-36
• 第四章 劃絲機(jī)構(gòu)快、慢輥的有限元靜力分析36-45
• 4.1 有限元分析36-37
• 4.1.1 有限元法及 ANSYS 有限元分析軟件36
• 4.1.2 Pro/E2.0 與 ANSYS10.0 之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換36-37
• 4.2 劃絲輥有限元靜力分析37-41
• 4.2.1 創(chuàng)建有限元模型37-39
• 4.2.2 設(shè)置邊界約束和施加載荷39
• 4.2.3 求解及結(jié)果后處理39-41
• 4.3 壓扁輥有限元靜力分析41-44
• 4.3.1 創(chuàng)建有限元模型41-42
• 4.3.2 施加載荷42-43
• 4.3.3 求解及結(jié)果后處理43-44
• 4.4 本章小結(jié)44-45
• 第五章 劃絲機(jī)構(gòu)快、慢輥的有限元模態(tài)分析45-54
• 5.1 有限元模態(tài)分析方法的選擇45
• 5.2 劃絲輥主軸的有限元模態(tài)分析45-49
• 5.2.1 劃絲輥主軸的有限元模型45-46
• 5.2.2 劃絲輥主軸模態(tài)分析的結(jié)果46-49
• 5.3 壓扁輥的有限元模態(tài)分析49-53
• 5.3.1 壓扁輥的有限元模型49
• 5.3.2 劃絲輥主軸模態(tài)分析的結(jié)果49-53
• 5.4 本章小結(jié)53-54
• 第六章 劃絲機(jī)構(gòu)的參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)54-60
• 6.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)理論54
• 6.1.1 最優(yōu)化設(shè)計(jì)分析54
• 6.1.2 MATLAB 優(yōu)化工具箱54
• 6.2 建立軋距區(qū)橫壓力的數(shù)學(xué)模型54-57
• 6.3 優(yōu)化設(shè)計(jì)57-59
• 6.3.1 設(shè)計(jì)變量的確定57
• 6.3.2 建立目標(biāo)函數(shù)57
• 6.3.3 約束條件57-58
• 6.3.4 在 MATLAB 中編寫 M 文件及運(yùn)行結(jié)果58-59
• 6.4 本章小結(jié)59-60
• 第七章 結(jié)論與展望60-62
• 7.1 結(jié)論60-61
• 7.2 展望61-62
• 參考文獻(xiàn)62-65
• 致謝65-66
• 作者簡(jiǎn)介66

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秸稈氧化氣化氣不宜做炊事燃?xì)?nbsp;   孫明湖;咸惠軍;南方;

秸稈預(yù)處理技術(shù)對(duì)比研究    周禮;吳達(dá)科;謝春燕;

秸稈工業(yè)分析組成的近紅外漫反射光譜(NIRS)分析研究    皇才進(jìn);韓魯佳;劉賢;楊增玲;

廢棄秸稈做生產(chǎn)原料進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化精、深加工的技術(shù)探討    孫紅闖;

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秸稈壓塊飼料有啥優(yōu)勢(shì)    

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秸稈燒出貴過(guò)大米的“超低炭”    顧日升 袁開建

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