基于ANSYS Workbench的自走式农机底盘的优化设计

• 作者: 冯金龙 吕莹 李华 李志伟
• 来源期刊: 湖南农业大学学报（自然科学版）
• 学科: 农学
• 关键词: 农机底盘 摆转转向式 前桥转向机构 力学分析 优化
• 年，卷（期）: 2020,（6）
• 所属期刊栏目: 农业工程
• 页码范围: 742-748
• 页数: 7页
• 分类号: S219.032
• 语种: 中文
• DOI: 10.13331/j.cnki.jhau.2020.06.016

摘要

针对丘陵山区地块面积小、农机底盘作业转向难的问题,设计了转向灵活、转弯半径小的摆转转向底盘.底盘由转向装置、浮动装置、液压系统、发动机,前桥、后桥、控制系统、PTO输出等组成,采用水冷系统以及CVT无级变速的汽油发动机与液压系统结合,实现底盘的动力匹配;通过ANSYS Workbench构建摆转转向底盘前桥、后桥、整体机构的力学模型,分析各机构不同状态下的变形参数的变化趋势,并对底盘机构易于损坏的部位进行优化.结果表明:前桥转向机构附近的配件对前桥的变形影响较大,采用5 mm厚度方钢的前桥结构变形量为0.85 mm,优化后的前桥所安装的配件采用模块化分配,使用10 mm以上方钢加工制作,保证前桥变形量稳定控制在0.3～1.0 mm;优化后的底盘后桥最大等效应力为14 MPa,变形量为0.25 mm,分别较优化前降低了33.33％和28.57％,机架的结构稳定性得到改善.通过压力测试仪器对实物平台的测试,底盘在行驶过程中的压力变化曲线平稳,启动和停止阶段所受的压力在可控制的范围内;底盘的行驶直线度、偏驶率均低于1％,且不受底盘载重的影响.:针对丘陵山区地块面积小、农机底盘作业转向难的问题,设计了转向灵活、转弯半径小的摆转转向底盘.底盘由转向装置、浮动装置、液压系统、发动机,前桥、后桥、控制系统、PTO输出等组成,采用水冷系统以及CVT无级变速的汽油发动机与液压系统结合,实现底盘的动力匹配;通过ANSYS Workbench构建摆转转向底盘前桥、后桥、整体机构的力学模型,分析各机构不同状态下的变形参数的变化趋势,并对底盘机构易于损坏的部位进行优化.结果表明:前桥转向机构附近的配件对前桥的变形影响较大,采用5 mm厚度方钢的前桥结构变形量为0.85 mm,优化后的前桥所安装的配件采用模块化分配,使用10 mm以上方钢加工制作,保证前桥变形量稳定控制在0.3～1.0 mm;优化后的底盘后桥最大等效应力为14 MPa,变形量为0.25 mm,分别较优化前降低了33.33％和28.57％,机架的结构稳定性得到改善.通过压力测试仪器对实物平台的测试,底盘在行驶过程中的压力变化曲线平稳,启动和停止阶段所受的压力在可控制的范围内;底盘的行驶直线度、偏驶率均低于1％,且不受底盘载重的影响.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	李志伟		62	734	14.0	25.0
2	李华		3	4	1.0	2.0
3	吕莹		5	18	3.0	4.0
4	冯金龙		1	0	0.0	0.0