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1、诚信声明本人郑重声明：本论文及其研究工作是本人在指导教师的指导下独立完成的，在完成论文时所利用的一切资料均已在参考文献中列出。 学位论文作者签名： 日期： 年 月 日毕业设计任务书设计题目： 大功率拖拉机悬挂机构有限元分析 系部： 机械工程系 专业： 机械电子工程 学号： 学生： 指导教师（含职称）： ） 1 设计的主要任务及目标本课题将Pro/E软件与ANSYS软件结合起来，应用于工程实际中。针对拖拉机悬挂机构设计中存在的问题，以及实际工程情况，运用Pro/E软件构建拖拉机悬挂机构的三维模型，并将悬挂机构的下拉杆和提升杆三维模型导入ANSYS中。根据获得的有限元分析结果，提出相应的解决措施，
2、以期提高工程应用安全度。2 设计的基本要求和内容（1） 主要设计内容： 针对拖拉机悬挂机构设计中存在的问题，以及实际工程情况，运用Pro/E软件构建拖拉机悬挂机构的三维模型。（2）工作要求：1）在调研及多方搜集资料及毕业设计实习基础上，明确所设计题目及内容，熟悉拖拉机液压悬挂系统的工作原理，对拖拉机悬挂机构进行受力分析，计算给定参数下的各杆件受力情况；并撰写开题报告一篇。2）利用三维软件Pro/E建立悬挂机构三维模型及仿真模型；3）利用ANSYS对悬挂机构下拉杆进行有限元分析，获得应力应变云图，分析结论，给出建议，并完成中期答辩报告一份。4）撰写毕业设计论文一篇。 3.主要参考文献1)娄秀华，
3、大功率拖拉机液压悬挂机构作业机组虚拟样机技术研究D， 20092)董鸿柏，悬链式链斗卸船机主体结构的有限元分析D，华中科技大学，20063)李丹，周志鸿，刘瑞华，基于ANSYS液压挖掘机动臂的有限元分析J,建筑机械，2008（9）4)孙恒，陈作模，葛文杰，机械原理M，北京，高等教育出版社，2006，55)刘申全，黄璟，工程力学（上册）M，北京，兵器工业出版社，2007，24进度安排设计各阶段名称起 止 日 期1完成论文选题和论文资料收集工作2014年12月30日-2015年1月5日2学习ANSYS软件及确定悬挂机构测量方法fa案2015年1月6日-1月20日3学习PROE三维软件并进行初步建模
4、2015年1月21日-3月20日4对悬挂机构进行静态分析2015年3月21日-4月15日5完成初稿，论文中期答辩2015年4月16日-4月28日6修改论文，绘制模型图2015年4月29日-5月30日7论文定稿，准备终期答辩2015年5月31日-答辩结束审核人： 年 月 日 功率拖拉机悬挂机构有限元分析摘要：ANSYS是一种专用的有限元分析工具。目前，有限元求解算法已经比较成熟,因此，本技术的应用将有助于对机构的载荷与边界条件做出恰当校核，预测机构的强度与刚度上存在的致命缺陷。目前，我国的拖拉机制造水平相对较低，相比于国外的产品在质量和性能上都有较大差距。对于拖拉机的一些关键性技术问题还缺乏了相
5、当多的系统性和深入的研究，没有形成可行的方案来解决问题。本文根据拖拉机悬挂机构的设计尺寸数据，对拖拉机悬挂机构进行静力学分析后绘制受力分析图，并按照具体的数据进行一些必要的数据计算。同时用PROE软件对拖拉机悬挂机构各个部件进行三维模型的绘制。最后，利用ANSYS软件对悬挂机构的下拉杆和提升件进行有限元分析，获得其在工作状态下的应力应变分布云图，给出合理解释。根据有限元的分析结果，提出对应的解决方法。关键字：拖拉机，悬挂机构，Pro/e，有限元分析IHigh-power tractor hitch system finite element analysisAbstract: ANSYS is
6、 a special tool for finite element analysis. Currently, the finite element algorithm has more mature, therefore, the application of this technology will help to make appropriate check for the load and boundary condition of mechanism, forecasting the fatal flaw that according to the Strength and stif
7、fness of mechanism .At present, the manufacturing level of tractor is relatively low, compared with foreign products that has a large difference in the quality and in performance . For some of the key technological problem of the tractor, we lack of quite a number of systematic and in-depth research
8、, and has not formed a feasible scheme to solve the problem.Based on the design of tractor hitch system size data, This paper draws the stress analysis diagram after analyzing the static force of the suspension mechanism ,and calculated some necessary data according to the specific data. At the same
9、 time, By using the Pro/e software , the article build 3D model of tractor suspension mechanism.Using ANSYS software to analysis the upper pull rod and lifting lever of suspension mechanism by finite element analysis. To obtain the contour map of its work in a state of stress and strain, make a reas
10、onable explanation. According to the analysis of the finite element, this paper puts forward the corresponding solutions.Key words: tractor ，suspension mechanism，Pro/e，the finite element analysisII目 录1 绪论11.1 设计目的及意义11.2 国内外背景研究21.2.1 国外对拖拉机悬挂机构的研究进展21.2.2 国内对拖拉机悬挂机构的研究进展31.3 应用软件介绍41.3.1 实体建模软件Pro/
11、ENGINEER简介41.3.2 Pro/E的典型设计思想51.4 ANSYS软件简介51.4.1 ANSYS软件功能介绍51.4.2 ANSYS软件的主要功能和用途62 液压悬挂系统72.1 液压系统的类型72.1.1 分置式液压系统72.1.2 半分置式液压系统72.1.3 整体式液压系统72.2 液压悬挂装置的使用82.2.1 液压系统的用油82.2.2 油泵的结合82.2.3操纵手柄位置的选用82.3 液压悬挂装置的功用与类型92.3.1液压悬挂装置的功用与组成92.3.1.1 液压悬挂装置的功用92.3.1.2 液压悬挂系统的组成93 悬挂机构受力分析与实体建模113.1悬挂机构力学
12、分析113.2 构建悬挂机构三维模型153.2.1悬挂机构提升臂153.2.2 悬挂机构左提升杆和右提升杆163.2.3 悬挂机构下拉杆16III3.2.4 悬挂机构侧向调节杆173.2.5悬挂机构上拉杆173.2.6悬挂机构机架173.2.7 悬挂机构的销轴184 对悬挂机构主要杆件的有限元分析204.1 有限元分析步骤204.2 主要杆件的有限元分析204.2.1 对下拉杆有限元分析204.2.2 提升杆有限元分析235 总结27参考文献28致 谢29IV太原工业学院毕业设计1 绪论 拖拉机悬挂机构的主要用途就是用来把农用机械与拖拉机连接起来，并且它还保证了农机具能在正确的位置上进行工作。
13、由于农具的特点及其在拖拉机上的悬挂机构位置的不同，悬挂机构的结构也是不同的。目前国产的拖拉机几乎所有的都是采用后悬挂的方式。这种悬挂机构是附属于拖拉机的，可以悬挂各种配套的作业机具，如犁、耙、播种机等等。悬挂机构是由提升臂、提升杆、上拉杆、下拉杆和侧向调节杆等主要部件组成。拖拉机的悬挂机构，都是采用四杆铰链连接的形式。它与拖拉机的连接，在大多数情况下是采用三点悬挂，但是也可以采用两点悬挂。两点悬挂的方式，使作业机具在土壤中相对于拖拉机有摆动的可能性，从而避免机具和悬挂机构过载或损坏，同事也不破坏拖拉机的操纵性。轮式拖拉机的悬挂机构，为了增加驱动轮的附着力，在结构上还设有专用的加载装置，这种机械
14、式加载装置，是使上拉杆在拖拉机上的固定点能够沿着垂直方向移动，以便固定在不同的位置上，从而对拖拉机的驱动轮加载。本文就是通过运用ANSYS软件对拖拉机悬挂机构主要杆件进行有限元分析，从而得出杆件的应力及应变分布情况，并对获得的应力、应变分布图进行分析，然后给出建议，最后就可以根据分析结果对悬挂机构进行优化设计了。本文将PROE与ANSYS两个软件相互结合起来，应用在机械的制作和优化中。首先运用PROE软件建立拖拉机悬挂机构的三维简模，按照实物的外形特点对其进行合理的简化。然后将简模进行装配，最后将所建立的简模导入ANSYS软件中，对其进行有限元分析，得到想要的结果。这个所得的结果就可以为悬挂机构的优化给出重要的理论依据。1.1 设计目的及意义 拖拉机悬挂机构是拖拉机与农用作业机具相连接的一套杆件结构，主要由提升臂、提升杆、上拉杆、下拉杆和侧向调节杆等几部分杆件组成。拖拉机液压悬挂机构的作用就是把拖拉机所发出的提升力和牵引力传递给农机具。通过对拖拉机悬挂机构进行相关的静力学和运动学等等一系列的相关分析，仔细观察分析结果，逐渐熟悉拖拉机悬挂机构的整个提升过程内的一些相关的变化规律，这有这样才能对拖拉机液压悬挂机构进行合理的设计和优
