基于solidworks 采摘臂主臂结构设计与瞬态动力学有限元分析(设计说明书+CAD图纸+三维建模+有限元分析全套)

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  • 适用:本科,大专,自考
  • 更新时间2024年
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基于solidworks 采摘臂主臂结构设计与瞬态动力学有限元分析(设计说明书+CAD图纸+三维建模+有限元分析全套)

基于solidworks 采摘臂主臂结构设计与瞬态动力学有限元分析(设计说明书+CAD图纸+三维建模+有限元分析全套)

摘    要

因为我国科学飞快的发展,开始实施退耕还林的政策,农业也在飞速发展,生产效率也在提高,所以一些机械设备需求量也就越来越大。以往的采摘方式因为地理位置因素、时间因素的影响,会造成果农的生命安全。所以这就需要改变采摘方式,研发出采摘臂来提高果农的收入。

这里设计采摘臂的主要方向是主臂的结构设计和有限元分析。并且要着重去分析采摘臂主臂的受力情况,这样才能机器在安全环境下去工作。

通过CAD和SolidWorks软件对采摘臂主臂进行结构模型设计,同时使用SolidWorks对设计的机构进行运动仿真分析,以获得合理的三维采摘臂模型。并对主臂进行干涉检查、静力学分析和瞬态动力学分析,这为采摘臂的优化设计提供参考和理论依据。

关键词:采摘臂;有限元分析;SolidWorks;三维模型

ABSTRACT

Because of the rapid development of science and the implementation of the policy of returning farmland to forest, the rapid development of agriculture and the improvement of production efficiency, the demand for some mechanical equipment is growing. Because of the influence of geographical location and time factors, the previous picking methods will cause the life safety of fruit farmers. Therefore, it is necessary to change the harvesting methods and develop harvesting arms to improve the income of fruit farmers.

The main direction of the design of the picking arm is the structural design and finite element analysis of the main arm. And we should focus on the analysis of the main arm of the picking arm, so that the machine can work in a safe environment.

Through CAD and SolidWorks software, the structure model of the main arm of the picking arm is designed. At the same time, SolidWorks is used to carry out dynamic simulation analysis of the designed mechanism to obtain a reasonable three-dimensional picking arm model. The interference check, statics analysis and transient dynamics analysis are carried out for the main boom, which provides reference and theoretical basis for the optimal design of the picking boom.

Keywords: The picking arm; Finite Element Analysis; SolidWorks; 3D modeling

目    录

第 1 章 绪论 1

1.1 研究背景 1

1.1.1 国外机械设备的研究现状 1

1.1.2 国内机械设备的研究现状 1

1.2 本论文的研究意义以及研究目的 2

1.2.1 论文的目的 2

1.2.2 论文的意义 2

1.3 论文的主要内容及研究方法 2

1.3.1 论文的主要内容 2

1.3.2 论文的主要方法及作用 2

第 2 章 主臂总体设计流程 4

2.1 机构设计简介 4

2.1.1 设计要求 5

2.1.2 任务分析 5

2.1.3 模型构建原则 6

2.2 采摘臂三维模型构建步骤 6

2.3 采摘臂的干涉检查与运动协调性验证 6

第 3 章 采摘臂主臂静力学分析 8

3.1 静力学分析的基本概念和流程 8

3.2 建立力学模型及主臂受力分析 9

3.2.1 主臂在整个采摘臂的位置 9

3.2.2 建立采摘臂力学模型及受力分析 9

3.3 几何模型的建立及简化 14

第 4 章 有限元模型建立 16

4.1 有限单元法的基本介绍 16

4.1.1 有限单元法的计算 16

4.1.2 有限单元法的解法步骤 16

4.2 有限元模型建立 18

4.2.1 有限元分析流程 18

4.2.2 单元类型选择 18

4.2.3 材料的选择 19

4.2.4 添加夹具 20

第 5 章 对主臂施加载荷并进行求解 21

5.1 主臂约束处理 21

5.2 主臂的载荷处理 21

5.2.1 施加集中载荷 21

5.2.2 添加自重与施加外部载荷 21

5.3 采摘臂主臂的静力学分析 22

5.3.1 主臂的静力学分析结果 23

5.4 采摘臂主臂瞬态动力学分析 25

5.4.1 瞬态动力学的介绍 25

5.4.2 瞬态动力学分析 25

第 6 章 底座的设计 31

6.1 底座固定机构设计 31

6.2 底座传动齿轮的主要参数计算 31

结论 34

参考文献 35

致谢 36

参考文献

[1]李一尘,徐静,董伟峰,等.气相色谱及气相色谱-质谱法检测食品中增塑剂[J].检验检疫学刊,2012,22(5):40-43,57.

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[3]马爽.交互式包装技术的特点及应用[J].包装世界,2005(1):82.

[4]邱映辉.机械设计[M].北京:清华大学出版社,2004.

[5]张凯军.轨道火车及高速轨道火车紧急安全制动辅助装置:201220158825.2[P].2012-04-05.

[6]王臻卓,李伟,范乐.基于智能交流接触器的采摘机器人机械臂设计[J].农机化研究,2017,(06): 209-213.

[7]徐灏主编.机械设计手册[M].机械工业出版社,1991.

[8]柴树峰,张学玲.机构设计及运动仿真分析研究[J].机械设计与运动,2013,25(2):25-128.

[9]张力.有限元法及ANSYS程序应用基础科学出版社[M].2008.

[10]石光源,周积义,彭福音.机械制图(第三版)[M].高等教育出版社,1990.

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[12]廖汉元主编.机械原理[M].机械工业出版社,2007.

[13]王国强.实用工程数值模拟技术及其在ANSYS上的实践[M].西北工业大学出版社,1990.

[14]姚玉玺.旋压机旋轮座有限元分析[J].力与实践,1997,19:17-20.


  • 关键词 有限元 分析 + 建模 三维 图纸 +CAD 说明书 solidworks 动力学 瞬态 结构设计 臂主 采摘 全套
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