【導(dǎo)讀】專業(yè)年級：2020級機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化。指導(dǎo)教師、職稱：

　　

【正文】 高速軸上的滾動(dòng)軸承由于轉(zhuǎn)速相對來說比較高，因此選用油潤滑中的飛濺潤滑較合適，查《機(jī) 械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊》中表 7— 1，選用全損耗系統(tǒng)用油代號為 LAN15 的潤滑油，適用于小型機(jī) 床齒輪箱、傳動(dòng)裝置軸承，中小型電機(jī)，風(fēng)動(dòng)工具等。低速軸上的軸承由于轉(zhuǎn)速都不 太高，采用脂潤滑，查《機(jī)械 設(shè)計(jì)》表 7— 2，選用鈣基潤滑脂代號為 1 號的潤滑脂，因有較好的抗水性，適用于農(nóng) 業(yè)機(jī)械設(shè)備軸承的潤滑。 齒輪的潤滑 為了改善齒輪的工作狀況，確保運(yùn)轉(zhuǎn)正常及預(yù)期的壽命， 通常用人工周期性 加潤滑 20 油，選用全損耗系統(tǒng)用油，牌號選用 LAN100。 本章小結(jié) 本章節(jié)主要是設(shè)計(jì)計(jì)算切割機(jī)上的主要零器件，通過計(jì)算得出更合理科學(xué)的數(shù)據(jù)，以便完善菌草切割機(jī)設(shè)計(jì)有缺陷的部分。 第四章 基于 ANSYS 有限元分析 有限元分析（ FEA， Finite Element Analysis）里有數(shù)學(xué)近似的方法對真實(shí)物理系（幾何和載荷工況）進(jìn)行模擬。還里有簡單而又相互作用的元素，即單元，就可以用有限數(shù)量的未知量去逼近無限未知量的真實(shí)系統(tǒng)。目前有限元法已經(jīng)成功應(yīng)用于許多領(lǐng)域，在我國科研院所 和工程界較為流行和廣泛使用的大型有限元軟件主要是 MSC， 21 ANSYS， Abaqus， Adina， Dynaform 等。本課題選用 ANSYS，因?yàn)? ANSYS 是國際上最著名的顯示動(dòng)力學(xué)分析軟件，是一種比較齊全的顯式動(dòng)力分析的軟件。 有限元分析可分成三個(gè)階段，前置處理，計(jì)算求解和后置處理。分析流程圖如下： 建立幾何模型 模型導(dǎo)入，通過 ANSYS 與三維軟件之間的接口進(jìn)行幾何模型的導(dǎo)入，幾何模型如圖所示： 22 網(wǎng)格單元的選擇及劃分 網(wǎng)格的劃分是有限元分析的最重要環(huán)節(jié)，網(wǎng)格劃分的好壞與計(jì)算 的精度和速度有直接的關(guān)系。網(wǎng)格劃分分為三個(gè)步驟：定義單元、選擇材料、劃分網(wǎng)格?；揪W(wǎng)格的劃分主要分為自由網(wǎng)格和映射網(wǎng)格兩種類型，由于映射網(wǎng)格 (六面體網(wǎng)格 )比自由網(wǎng)格 (四面體網(wǎng)格 )質(zhì)量高，對網(wǎng)格要求比較高的情況下，計(jì)算比自由網(wǎng)格更容易收斂些。映射網(wǎng)格和自由網(wǎng)格在同樣網(wǎng)格尺寸，數(shù)量上少很多，花費(fèi)的時(shí)間也相對較短。對于簡單的結(jié)構(gòu)，映射網(wǎng)格的劃分比較容易，但是對于復(fù)雜的形狀，映射網(wǎng)格劃分起來會(huì)比較麻煩，花的時(shí)間比較多?？紤]以上因素，切割機(jī)采用六面體的網(wǎng)格劃分。 切割機(jī)有限元模型如圖所示： 23 求解設(shè)置 求解過 程如圖所示： 24 等效應(yīng)力分析 切割機(jī)切割過程應(yīng)力云圖如圖所示： 25 切割機(jī)位移云圖 位移云圖主要表示切割機(jī)整體移動(dòng)切割的過程，也表示變形的大小。切割機(jī)位移云圖如圖所示： 26 27 本章小結(jié) 本章節(jié)主要是利用有限元軟件建立切割機(jī)的仿真模型，進(jìn)一步驗(yàn)證我們所涉及的切割機(jī)的可行性。 28 總結(jié)語 本文主要是圍繞巨菌草的切割來展開對巨菌草各種生長特性及切割時(shí)需要需要注意的問題，進(jìn)行調(diào)查和查閱與課題相關(guān)的文獻(xiàn)資料，簡單了解了國內(nèi)外巨菌草收割機(jī)的研究現(xiàn)狀以及菌草收割技術(shù)的 研究進(jìn)展，主要對切割機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，得出主要結(jié)論如下： 1 ） 對菌草切割機(jī)切割裝置和控制裝置的關(guān)鍵零部件進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，通過設(shè)計(jì)計(jì)算得出合理的個(gè)零部件數(shù)據(jù)，使切割機(jī)更加完善。 2 ） 利用有限元分析軟件建立切割機(jī)整體結(jié)構(gòu)的有限元模型，得出了菌草切割機(jī)的應(yīng)力云圖、切割裝置的位移云圖等，驗(yàn)證了切割裝置結(jié)構(gòu)的可行性。 通過此次對菌草切割機(jī)的深入研究，發(fā)現(xiàn)還有很多部分有待進(jìn)一步完善，主要有以下方面： 1） 本文對切割裝置和控制裝置都還沒做到更加詳細(xì)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，具體的細(xì)節(jié)還需要進(jìn)一步完善； 2 ） 由于 條件限制只是將切割機(jī)進(jìn)行了簡化有限元模型，所以還忽略了菌草本身的質(zhì)地，而且理論上的仿真研究和實(shí)際的田間試驗(yàn)就有一定的差距； 3 ） 菌草在實(shí)際切割時(shí)少考慮了地域不同、切割裝置振動(dòng)等切割的影響，這對切割裝置的切割質(zhì)量也有一定的影響。 在今后的研究中要對切割裝置的結(jié)構(gòu)參數(shù) (刀片數(shù)量、刀片刃角、刀片切割角等 )和運(yùn)動(dòng)參數(shù) (機(jī)車的前進(jìn)速度、刀盤轉(zhuǎn)速等 )以及地面不平度，地域不同和切割振動(dòng)等因素共同考慮的情況下進(jìn)行綜合研究，研制出適合我國地域特點(diǎn)的成熟的巨菌草切割機(jī)。 29 參考文獻(xiàn) [1]葛宜元 ,王金武 ,王金峰 . 水稻整株秸稈還田機(jī)刀軸可靠性靈敏度分析及優(yōu)化 [J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào) ,2020,10:131134. 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[25] 劉鴻 文 . 材料力學(xué) . 高等教育出版社 , 2020. 致謝 本文是在我的導(dǎo)師方兵的悉心指導(dǎo)和幫助下完成的 。 在為期近一年的論文設(shè)計(jì) 31 中，導(dǎo)師不僅在課題上給予了我悉心的教導(dǎo)，而且在生活上也給予了我無微不至的關(guān)懷 。導(dǎo)師從本文的最初選題到撰寫成稿 ,整個(gè)過程都給予了我悉心的指導(dǎo)和幫助 。 導(dǎo)師知識淵博 、 治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和寬以待人的態(tài)度使我受益匪淺，從導(dǎo)師身上不僅學(xué)會(huì)了如何做學(xué)問 、做研究，還學(xué)會(huì)了如何做人 。 在此，謹(jǐn)對方老師 、 的辛勤培養(yǎng)和無私關(guān)懷表示衷心的感謝 。 感謝課題組所有同學(xué)們的關(guān) 心和幫助 。 在這段不長的論文設(shè)計(jì)研究期間，我們互勉互勵(lì)，結(jié)下了深厚的友誼，使我從中得到了成長和進(jìn)步 。 感謝有你們一起相伴的美好時(shí)光，這份友誼我將永遠(yuǎn)珍藏！ 感謝我的父母和親人，是你們的關(guān)心和支持，使我一路順利的完成了學(xué)業(yè)，在此向我的父母和親人致以衷心的感謝！ 最后，特別感謝百忙之中評閱此文的各位專家 、 教授，對本文提出了寶貴的建議和幫助 。 附錄