基于ANSYS的履带式喷雾机车架静力学分析及结构改进开题报告

1. 研究目的与意义

近年来，由于受生态环境恶化、全球气候异常等因素的影响，我国农林病虫害的态势逐渐扩大。很多病虫害的地区林场或者经济林果园是软土地基、地形复杂，常规畜力植保机械、小动力植保机械、拖拉机配套植保机械等在这些地区作业困难，效率低。履带式喷雾机具有牵引力大，通过性好，接地比压小，爬坡能力大，对农田破坏程度轻等突出特点，在软土地基、地形复杂地区病虫害防治中发挥起着至关重要的作用。

但是电动履带底盘用于复杂地形的农业等场合作业时容易受到冲击和动载荷，有时还可能攀爬一定坡度的田地，因此，动力及工作装置等的合理布置及履带底盘结构的设计对工作状态底盘的承载及变形影响很大。履带机架设计与有限元计算可以找出机架的结构的应力薄弱点，为结构的改进提供技术依据和支撑。

2. 国内外研究现状分析

近年来，欧美国家履带式行走系的改进与提高，主要是开发了橡胶履带。例如爱科公司的挑战者系列采用半刚性悬架橡胶履带式行走系，从而获得良好的牵引性能和通过性能。我国的退耕还林政策以及传统履带式行走系自身缺点在很长一段时间内限制了我国农业履带式行走系的发展。近年来因为橡胶履带具有可控性强，机动灵活，对地面破坏程度轻等特点受到广泛关注和快速发展。比如中国一拖集团于1994年研制成了第一台东方红802R橡胶履带拖拉机。

ANSYS作为CAE领域的先行者，可帮助设计人员在结构设计或生产之前计算结构的性能，从而提高质量，降低设计成本，缩短投放市场的时间，提高竞争能力，所以自上世纪70年代起在国外机械行业得到广泛应用。著名的工程机械设备供应商卡特皮勒应用ANSYS软件作为其最重要的分析评估手段，使992G型装载机比传统的双臂结构轻30%而强度不变。我国机械行业的ANSYS应用水平与发达国家相比还比较低，但ANSYS强大的分析功能越来越引起机械类企业重视并开始逐渐普及。上海港机股份有限公司于1998年购买了ANSYS软件，它的MQ2000型高架门机的专利技术-门架顶升快速接头因通过ANSYS分析而省去实模实验，为该公司省掉130万人民币并节约了两周的开发时间。

3. 研究的基本内容与计划

设计内容：对现有的电动履带机载荷分布进行分析；对现有的电动履带机机架进行分析和简化；运用有限元对机架进行分析计算；提出改进意见，进行相关设计。

研究计划:

（1）第1周第2周前期知识储备，查阅资料，熟悉设计课题，开题报告。

4. 研究创新点

1.对电动履带底盘进行有限元计算，可以找出机架的结构的应力薄弱点，为结构的改进提供技术依据和支撑，减少了设计人员的劳动强度，并提高计算结果的可靠性。

2.运用ansys提供的参数化设计语言，通过结构设计参数的调整，可以自动完成设计分析修改设计再分析再修改循环功能完成优化设计，减少修改模型和重新分析所花的时间，在降低了设计人员的劳动强度的同时缩短设计研发周期。

3.通过ansys分析能而省去实模实验，并且使结构设计更趋合理，大大降低了研发费用。