栽植臂装配图-A0
摘要
宽窄行插秧是由农艺专家提出的一种适合我国水稻种植要求的种植方式，该种植方式的目标是增加通风，减少病虫害，增加水稻产量。目前国内插秧机用分插机构都是等行距(30cm)形式，延吉插秧机制造有限公司和黑龙江农业机械研究所研制了一种宽窄行插机，采用等行距插秧用的曲柄摇杆式分插机构，只是在分插机构和秧箱的布置上做了一定的改进。实现了20cm-40cm的插秧行距，但秧箱未能有效利用，尤其是采用20cm秧盘，与现有30cm秧盘不通用，机器不成熟，限制了机器的推广。另外，浙江理工大学赵匀等提出了多种行星轮系宽窄行分插机构，并进行了机构运动学的分析和参数优化。
宽窄行分插机构是宽窄行水稻插秧机的关键工作部件，其性能的优劣将直接影响水稻插秧质量、插秧机工作可靠性、使用寿命和插秧效率，直接决定插秧机的整体工作性能和品牌竞争力。因此，对宽窄行水稻插秧机分插机构进行运动学、动力学、强度方面的分析、研究，具有重大的现实意义和经济效益，对高速插秧机的发展，宽窄行分插机构的研制以及我国水稻种植机械化水平的提高具有重要的理论意义，同时还给零件的刚柔耦合分析提供了一种实现方法。
本课题以水稻插秧机宽窄行分插机构为研究对象，首先分析了分插机构在高速和低速运动下机座的受力变化情况，讨论了在多高的转速下需要考虑分插机构的不平衡现象，并通过在机构上增加配重来优化高速下机座受力变化幅度；其次将分插机构栽植臂壳体看作柔性体，对其在水稻插秧机分插机构工作过程中受到的应力、应变、位移进行了分析、研究，主要内容如下：
(1)实现UG与ADAMS的数据转换，实现虚拟样机的仿真；
(2)分析不同转速下机座受力；
(3)在ADAMS中进行动平衡研究；
(4)实现UG与ANSYS的数据转换，在ANSYS中生成取苗臂壳体中性文件；
(5)实现ADAMS与ANSYS的数据转换，在ADAMS中实现分插机构的刚柔耦合模型并进行仿真分析；
(6)仿真载荷文件的提取及在ANSYS环境下的取苗臂壳体强度分析；
关键词：宽窄行分插机构；动平衡；柔性体；ANSYS；ADAMS
目录
摘要
Abstract
第一章绪论1
1.1课题研究的背景和意义1
1.1.1研究背景1
1.1.2研究意义1
1.2行星系分插机构的研究现状2
1.2.1传统行星系分插机构2
1.2.2宽窄行行星系分插机构4
1.3研究内容5
1.4课题的研究思路6
1.4.1联合仿真分析6
第二章UG三维建模及虚拟样机装配8
2.1虚拟样机技术8
2.2栽植臂装配图8
2.3 UG建立分插机构虚拟样机的三维模型9
2.4 ADAMS仿真步骤11
2.4.1创建几何模型11
2.4.2创建约束和运动11
2.4.3施加力12
2.4.4添加驱动12
2.4.5仿真分析与结果后处理13
2.5建立分插机构虚拟样机13
2.5.1分插机构三维模型导入ADAMS 13
2.5.2定义分插机构构件属性14
2.5.3添加运动副15
2.5.4施加载何及驱动16
2.5.5分插机构虚拟样机仿真17
2.6本章小结19
第三章基于ADAMS的配重研究20
3.1不同转速下支座力的研究20
3.2确定配重块位置21
3.2添加配重块21
3.3参数化配重块半径21
3.4设计研究22
3.5最优化求解23
3.6结果分析23
3.7本章小结24
第四章基于ANSYS和ADAMS的栽植臂壳体强度分析25
4.1 ADAMS建立柔性体25
4.1.1离散柔性连接25
4.1.2利用有限元程序建立柔性体25
4.1.3利用ADAMS/AutoFlex创建柔性体25
4.2 UG、ANSYS、ADAMS之间的数据转换26
4.2.1 UG与ANSYS之间的数据转换26
4.2.2 UG与ADAMS之间的数据转换26
4.2.3 ANSYS与ADAMS之间的数据转换26
4.3 ANSYS生成模态中性文件27
4.3.1设置单位制27
4.3.2设定单元类型27
4.3.3定义材料属性27
4.3.4设置实常数27
4.3.5定义单元截面28
4.3.6划分网格28
4.3.7建立蜘蛛网模型29
4.3.8 ANSYS生成柔性体中性文件31
4.4 ADAMS生成载荷文件31
4.4.1替换刚性栽植臂壳体31
4.4.2定义外部载荷32
4.4.3刚柔耦合模型运动仿真分析32
4.4.4输出载荷文件33
4.5栽植臂壳体强度分析37
4.6本章小结39
第五章总结与展望40
5.1总结40
5.2展望40
参考文献42
致谢44
R右箱盖-A1
R左箱盖-A1
拨叉轴
衬套1
衬套2
弹簧座
分插机构总装图-A0
行星齿轮2
行星轮轴套
行星轴
缓冲橡胶垫
密封塞
右法兰
右太阳轮
栽植臂后盖
