副標(biāo)題#e#    隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用和設(shè)計(jì)方法的不斷更新，SolidWorks是一套應(yīng)用在Windows系統(tǒng)下的3D實(shí)體模型構(gòu)建軟件，它的三維設(shè)計(jì)功能強(qiáng)大，界面友好，能讓使用者以簡(jiǎn)單的操作方式進(jìn)行高效的產(chǎn)品設(shè)計(jì)。其提供的基于特征選型的參數(shù)化造型功能，更是為開發(fā)者提供了良好的開發(fā)環(huán)境。在拋送式棉秸稈粉碎還田機(jī)的設(shè)計(jì)中也可以采用現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法，從而實(shí)現(xiàn)快速、高效的設(shè)計(jì)與改進(jìn)，計(jì)算機(jī)仿真已成為現(xiàn)在重要的科研手段，不僅在可行性論證、工程設(shè)計(jì)和尋求最佳方案等方面發(fā)揮著重要作用，而且可以縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期，提高工作效率。
   
    1整機(jī)機(jī)構(gòu)仿真分析
   
    虛擬樣機(jī)(Virtual Machine)技術(shù)指在制造第一臺(tái)物理樣機(jī)之前，以機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)、多體動(dòng)力學(xué)、有限元分析和控制理論為核心，將產(chǎn)品各零件的設(shè)計(jì)和分析集成在一起，建立機(jī)械系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，從而為產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、研究、優(yōu)化提供基于計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)的研究平臺(tái)。因此虛擬樣機(jī)亦被稱為數(shù)學(xué)化功能樣機(jī)。
   
    進(jìn)行產(chǎn)品三維設(shè)計(jì)的同時(shí)，運(yùn)用分析仿真軟件(CAE)對(duì)產(chǎn)品工作性能進(jìn)行模擬仿真，發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)缺陷，根據(jù)分析仿真結(jié)果，運(yùn)用三維設(shè)計(jì)軟件對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行修改。重復(fù)上述仿真，找錯(cuò)、修改的過程，不斷對(duì)產(chǎn)品社會(huì)計(jì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，直至達(dá)到一定的設(shè)計(jì)要求。
   
    1．1主要部件模型的建立
   
    在對(duì)機(jī)具進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真之前，先進(jìn)行其零件主模型的建立及整機(jī)虛擬裝配。利用機(jī)具的結(jié)構(gòu)尺寸建立其主模型。秸稈粉碎還田及回收機(jī)采用由框架到零部件的裝配形式。整機(jī)的零件較多，為了使裝配緊湊，在組裝前，將某些相對(duì)固定配合在一起的零件先組裝成部件。在秸稈粉碎還田及回收機(jī)裝配過程中，有機(jī)架部件、動(dòng)刀輥部件、懸掛架部件、限深輪部件、回收送料斗部件、軸承、皮帶輪等小零件。
   

    1．2動(dòng)態(tài)干涉檢查
   
    運(yùn)動(dòng)仿真的一個(gè)重要的內(nèi)容就是進(jìn)行零件之間的干涉檢查，對(duì)整體結(jié)構(gòu)及尺寸進(jìn)行檢查與驗(yàn)證，使設(shè)計(jì)趨于合理。為了分析秸稈粉碎還田及回收機(jī)主要工作部件動(dòng)刀輥上甩刀運(yùn)動(dòng)軌跡及其與相關(guān)部件間的相對(duì)位置關(guān)系，通過SolidWorks軟件，對(duì)甩刀運(yùn)動(dòng)進(jìn)行跟蹤分析，以便對(duì)甩刀在實(shí)際工作狀態(tài)中的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行分析研究。以動(dòng)刀輥上甩刀為研究對(duì)象，對(duì)其在工作中的運(yùn)動(dòng)狀況進(jìn)行跟蹤，顯示不同時(shí)刻甩刀運(yùn)動(dòng)位置的變化。通過分析甩刀在運(yùn)動(dòng)過程中的角加速度及角速度的運(yùn)動(dòng)曲線，就可以判斷出甩刀與粉碎室間及定刀是否發(fā)生了干涉，如果發(fā)生干涉可以迅速的查明甩刀和什么機(jī)構(gòu)干涉，并做一調(diào)整。
   
    2動(dòng)刀輥的運(yùn)動(dòng)仿真分析
    

    
    2．1動(dòng)刀輥的設(shè)置
   
    為了研究動(dòng)刀輥的動(dòng)平衡問題，設(shè)置了一種動(dòng)刀輥，對(duì)其進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真。由動(dòng)刀輥的結(jié)構(gòu)可知，由于機(jī)具動(dòng)刀輥兩端軸承與機(jī)架相連，刀座固接在動(dòng)刀輥上，可將其視為一體定義為一個(gè)構(gòu)件。甩刀通過銷軸與刀座相連，并通過連接銷同刀軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，故每一組甩刀、鉸鏈及其上連接螺栓可視為一個(gè)構(gòu)件。
   
    2．2設(shè)置仿真參數(shù)
   
    ①創(chuàng)建運(yùn)動(dòng)副：運(yùn)動(dòng)副用來定義兩構(gòu)件間的連接方式。由于機(jī)具動(dòng)刀輥兩端軸承與機(jī)架相連，刀座固接在動(dòng)刀輥上，可將其視為一體，且為固定件。該構(gòu)件通過兩端軸承作勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，因而，在刀軸兩端分別設(shè)置兩個(gè)固定的轉(zhuǎn)動(dòng)副，甩刀與銷子約束為同軸，有一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副，并在其中一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副的Motion Driver中填入相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。該機(jī)構(gòu)為加速一勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。采用0-2S為步進(jìn)函數(shù)，從0加速到10 800 deg／s，2 S以后為衡速10 800 deg／s。
   

    ②定義3D碰撞：甩刀與銷子約束為同軸，有一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副，在COSMOSMotion界面，定義3D碰撞，選擇動(dòng)刀輥為容器，將其余甩刀設(shè)為可與第一個(gè)容器中的動(dòng)刀輥碰撞的零件。
   
    ③阻尼設(shè)置：對(duì)甩刀與銷子添加旋轉(zhuǎn)阻尼，可以在運(yùn)動(dòng)過程中逐步消耗能量，逐步降低運(yùn)動(dòng)的響應(yīng)，對(duì)甩刀與銷軸的相對(duì)運(yùn)動(dòng)起反力。選擇第一個(gè)部件為甩刀，第二個(gè)部件為銷軸，選擇位置為甩刀與銷軸的接觸圓弧線，選擇方向?yàn)樗Φ兜膫?cè)面。通常阻尼系數(shù)是剛度的0．1％～1％。現(xiàn)取50N-mm(sec／deg)。