玉米收获机底盘车架强度分析及疲劳寿命研究

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1、１１分类号：２０２０２０５：学号密级：公开中感糸典机撕化种堯您硕±学位论文玉米收获机底盘车架强度分析及疲劳寿命硏究ＳｔｕｄｙｏｎＩｎｔｅｎｓｉｔＡｎａｌｓｉｓａｎｄＦａｔｉｕｅＬｉｆｅｏｆＣｏｒｎＣｏｍｂｉｎｅｙｙｇＣｈａｓｓｉｓＭａｃｈｉｎｅＦｒａｍｅ研究生：周才木指导教师；陈志研巧员合作指导教师；张小超研究员申请学位口类级别；王学硕±专业名称：机械设计及理论研究方向；农业机械装备与关键技术研究二〇—五年六月Ａ

2、分类号：学：２０１号１２０２０５密级：公开中感祭朵枉栽化新緣研堯祕硕±学位论文玉米收获嫉盘车架弓ＭＪｔ分析及疲劳寿命硏究ＳｔｕｄｙｏｎＩｎｔｅｎｓｉｔＡｎａｌｓｉｓａ凸ｄＦａｔｉｇｕｅＬｉｆｅｏｆＣｏｒｎＣｏｍｂｉｎｅｙｙＣｈａｓｓｉｓＭａｃｈｉｎｅＦｒａｍｅ研究生：周林指导教师；陈志研究员合作指导教师：张小超研究员申请学位口类级别：王学硕±专业名称；机械设计及理论研究方向；农业机械装备与关键技术研究二〇—五年六月独创性声

3、明本人声明所呈交论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果。学位论文作者签名：年月曰关于学位论文使用授权的说明本学位论文作者完全了解中国农业机械化科学研究院有关保留、使用学位论文的ｇ规定，ｐ：有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人同意中国农业机械化科学研究院可Ｗ将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进斤检索，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复

4、制手段保存和汇编本学位论文。（保密学位论文在解密后适用本授权说明）￣学位论文作者签名：｜指导教师签名：１解）年月日年月日中国农业机械化科学研究院硕±学位论文摘要摘要大型农业机械的轻量化设计是农业机械发展重要方向。底盘机架作为玉米收获机的关键承载一部件，本文Ｗ减轻结构重量，对底盘车架的直是结构优化的重要内容、提高疲劳可靠性为目的结构强度和疲劳寿命展开了深入研巧：。主要研巧内容如下（１）选择合适的疲劳寿命研巧方案。对国内外疲劳寿命的研巧方法和现状进行调研，选定研巧的技术路线。其中

5、，局部应变测量采用应变片，疲劳寿命预测选用名义应力法，载荷谱编制选用雨流法，疲劳损伤累积理论选用修正Ｍｉｎｅｒ理论。０）搭建数据采集系统。数据采集系统包括硬件部分和软件部分，硬件部分包括传感器、数据采集器，ｕｍＸａｔａｌａｎ。、汁算机等软件部分包括通用数采软件Ｑｕａｎｔ和专业数采软件Ｃ疲劳源是疲劳破坏研巧的重点，疲劳源总是出现在缺蹈位置和高应力集中区域。设计应变片粘贴位置时，利用模态分析确定底盘车架的最大模态变形位置，利用静力学分析确定应力集中位置，结合实际经验，最终确定实际布片位置。完成应变片的粘贴

6、位置选择后，结合实际情况，选、择合适的方法方式粘贴应变片。应变片粘贴完成后数采模块ＭＸ１６１５和ＭＸ８４０Ａ为核屯搭建数采系统，实现了应变数据的实时采集。３田间数据采集与数据分析。为确定应变测量的基准，开展数据采集系统标定实验。之，（）后开展田间试验，实测各种典型工况下的应变好间历程。完成应变采集后，对实测数据进行预处理，包括滤除工频干扰，，、濟除趋势项、删除奇异点为编制载荷谱做准备。同时在幅值域、频率上Ｋ－Ｓ对采集信号进行分析，实测数据通过检验。；并对信号的正态性进行检测幅值域分析的结果表明，Ｓ

7、４、Ｓ１３、Ｓ５、Ｓ８、Ｓ化点具有很明显的动载荷特征Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、；Ｓ１５点具有很明显的静载荷特征，；随着车速增加其它各点动载巧将征由不明显逐渐转化为明显。频域分析结果表明￣Ｈｚ，前、后桥的频谱集中在０２０Ｈｚ，车架横梁的频谱集中在（ＭＯ，支撑结构频谱集中在（ＭＯＨｚ，说明该底盘车架的模态设计能够有效减轻共振的影响。４－完成疲劳寿命计算与强度分析。对应变时间历程进行处理，编制载荷谱，结合材料的ＳＮ（）曲线，计算得到各点的疲劳寿命值。计算结果表明，前桥的疲劳寿命为２６３，．万小时车身的疲劳寿命为２４

8、．１万小时，后桥的寿命为２３．８万小时，玉米收割机的设计寿命超过７０７２天，满足实际３０年的要求，１５０ＭＰａ，使用中。结合有限元对前桥、后桥、车身开展强度校核前桥的最大载荷为０，车身的最大载荷为口ＭＰａ后桥的最大载荷为８０ＭＰａ，说明静强度能够满足设计要求。（５）对车架关