微耕机刀具的有限元分析及优化

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1、分类号：密级：论文编号：学号：50120802309重庆理工大学硕士学位论文微耕机刀具的有限元分析及优化研究生:康松林指导教师：林昌华教授学位类型：学术学位学科专业：机械设计及理论研究方向：传动及其系统的理论与应用培养单位：机械工程学院论文完成时间：2015年3月25日论文答辩日期：2015年5月21日CategoryNumber：LevelofSecrecy：SerialNumber：StudentNumber：50120802309Master'sDissertationofChongqingUniversityofTechnologyFinit

2、eElementAnalysisAndOptimizationOfTheToolOfRotaryTillersPostgraduate:KangSonglinSupervisor:ProfessorLinChanghuaDegreeCategory：AcademicDegreeSpecialty:MechanicalDesignandTheoryResearchDirection:TheoryandApplicationofTransmissionandSystemTrainingUnit:CollegeofMechanicalEngineering

3、ThesisDeadline:March25,2015OralDefenseDate:May21,2015重庆理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果、作品。对本文的研究做出重要贡献的集体和个人，均已在文中以明确方式标明。本人承担本声明的法律后果。作者签名日期■年/月a曰学位论文使用授权声明.本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，

4、允许论文被查阅和借阅。本人授权重庆理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于（请在以下相应方框内打“V”）：-1.保密□，在_年解密后适用本授权书。2.不保密口。作者签名冰曰期:年(月曰导师签名:曰期:>//年6月曰摘要摘要人类的可持续发展离不开农业，农业是我们的衣食之源，生存之本。我国幅员辽阔，地域复杂多变，发展农业不能生搬硬套，要因地制宜，具体问题要具体分析。北方多平原，平原地区就该大力推行旋耕机械，解放劳动力，提高生产效率；南方则多山多丘陵山地，不宜大型

5、农业机械作业，而因此新型微耕机的出现，可以大大加速农业机械化之路。南方丘陵地区主要使用的微耕机，其最终实现土壤耕作的是旋耕刀，传统的旋耕刀，在使用中容易出现磨损和折断、使用寿命短、使用性能不佳等问题，因此，对微耕机旋耕刀切削土壤的过程进行研究，优化并设计出性能更好的旋耕刀，来提高旋耕机的耕作效率，对提高旋耕刀寿命、降低旋耕机功耗、提高农作物产量、提高经济效益具有很重要的意义。近几年，随着有限元相关理论的不断发展，特别是各种有限元软件的不断开发和完善，在工程问题中的应用越来越广泛，给土壤切削仿真方面的研究有了极大的促进作用。因此，本文主要采用基于有限元

6、思想的分析法，对微耕机旋耕刀切削土壤的过程进行全程的动力学模拟仿真分析，并对旋耕刀几何结构如正切刃、侧切刃等重要参数进行优化设计，主要获得了以下成果：（1）针对性的建立了基于西南地区的土壤数据模型，模拟了微耕机旋耕刀切削土壤的全过程，并对求解的的结果进行后处理分析，并把仿真分析的各数据与旋耕刀在土壤中的实际受力各参数进行对比，验证了仿真结果的可靠性。（2）用回旋线取代过渡圆弧来连接正切刃与侧切刃，并对改进后的旋耕刀过渡刃曲线切削效果进行仿真验证分析，证明优化的可行性。（3）为进一步降低正切面切土阻力，减小刀具的磨损，减小能量损失的，对正切刃面进行优化

7、，优化后的最佳正切刃高度是56mm,能量消耗减小了15%，优化效果比较显著。（4）经过分析得出当刃磨角分别为40°、40°时，既能有效降低磨损的能量损失，又能使刀具保持一定的锋利度，从而是刀具切削的效率进一步提高，又延长了使用寿命。关键词：旋耕刀；LS_DYNA；切削；优化；IAbstractAbstractSustainablehumandevelopmentisinseparablefromagriculture,whichisthesourceofourfoodandclothing,tosurvivethis.Chinahasavast,co

8、mplexandvolatileregion,thedevelopmentofagriculturecann