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旋耕刀作為旋耕機的重要部件，一直是旋耕機設計者研究的主要內(nèi)容。旋耕刀是旋耕機的主要部件和易損件，其產(chǎn)品質(zhì)量對旋耕機的耕地質(zhì)量、工作可靠性和功率消耗等重要指標影響很大。因此，提高效率、降低功耗是旋耕刀設計的兩個主要目標。隨著計算機技術的發(fā)展，旋耕刀的設計研究手段也發(fā)生了變化，數(shù)字化設計技術已逐步被引用到旋耕刀的設計制造領域。
運用SolidWorks軟件對旋耕機的旋耕刀的有限元分析有利于改善對于旋耕刀的設計，從而更好地提高旋耕機的效率。本研究利用SolidWorks的插件Simulation進行旋耕刀的有限元分析。對旋耕刀模型進行基本的簡化處理后，在正切刃處施加法向均布載荷、載荷以及約束信息。
在網(wǎng)格劃分時，結合局部細化功能并考慮應力集中的影響，在刀尖、刀根部聯(lián)接等刀具曲線突變處采用手動控制單元尺寸，在應力集中處以及重要的地方使用較密的網(wǎng)格，其他地方盡量使用較稀的網(wǎng)格，在插件Simulation中進行有限元分析得到分析結果。
隨著科學技術的發(fā)展，數(shù)字化設計技術己逐漸被引用到旋耕刀的設計制造領域，運用三維軟件進行刀具的實體建模與力學分析是設計研究旋耕機的一個重點。在傳統(tǒng)設計的基礎上，針對于己知刀具各部分曲線方程以及各部分參數(shù)對旋耕刀進行建模。
旋耕刀作為農(nóng)業(yè)中的常用標準件早己批量生產(chǎn)，現(xiàn)在市場供應的旋耕刀有各種類型。
有限元分析是指利用數(shù)學近似的方法對真實物理系統(tǒng)(幾何和載荷工況)進行模擬，再利用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系統(tǒng)。有限元模型由單元和節(jié)點構成，將復雜的幾何模型離散分解成許多簡單的小塊。而SolidWorks中的Simulation就是專門用于零部件的有限元分析的插件，通過有限元分析可用合理的時間與較少的設計迭代次數(shù)跟蹤更多的設計。
旋耕刀作為旋耕機的主要零件，通過旋轉(zhuǎn)和前進運動，直接對未犁耕或己犁耕過的田地進行耕、耙作業(yè)，是重要的易損件。旋耕刀的要求是強度高、韌性好，即不但耐磨損，而且當碰著磚頭、石塊等時一般不致折斷和彎曲。由于應力大小與材料本身的性質(zhì)和幾何成型有關，所以在有限元分析之前必須選定材料。我國的旋耕刀的原材料最好，是典型的彈簧鋼。旋耕刀的強度主要表現(xiàn)為兩個方面，即耐磨性和抗折強度。抗折強度即抗折斷和抗彎曲能力，本研究對旋耕刀的有限元分析只考慮靜態(tài)情況。
利用SolidWorks中提供的插件Simulation功能，可以很容易地把構件在受載狀況下的應力分布分析出來，會生成相應的分析圖。此功能操作簡單，分析準確，出圖清晰。結果分析需要考慮以下因素：①各種假設，如在靜態(tài)分析中的材料線性假設、小變形假設、靜態(tài)載荷假設；②簡化約定；③前面三步中產(chǎn)生的誤差，如建模誤差(也稱理想化誤差)、離散誤差(劃分網(wǎng)格的誤差)、數(shù)值誤差(求解過程的誤差)。在這3種誤差當中，只有離散化誤差是FEA特有的，故只有這個誤差能夠在使用FEA時被控制一網(wǎng)格單元越小，離散誤差越低，影響數(shù)學幾何模型的建模誤差，是在FEA之前引入的，故只能通過正確的建模技術來控制，數(shù)值誤差(求解誤差)是在計算過程中產(chǎn)生的，難于控制，但它們通常比較小。
專業(yè)從事機械產(chǎn)品設計│有限元分析│強度分析│結構優(yōu)化│技術服務與解決方案
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