【小型玉米播种机自行走装置机械结构设计及建模分析案例4500字】

III类弹簧[]合金弹簧钢丝50CrVA445590740-40～21047～52疲劳强度高，淬透性和回火性稳定性好，常用于受变载荷的弹簧60CrMnA430570710-40～250抗高温，用于重载、大尺寸弹簧青铜丝QSi.3196250333-40～120耐腐蚀，防磁QSn4.3196250333-40～120本次设计的原始参数为自由高度最大载荷F₂=112N，F₁=56N,有效承圈数n₀=7。弹簧丝直径d=2。弹簧中径D=15，支撑圈数n₁=2,因此总圈数n=n₀+n₁=9。由公式(1.1)(1.1)得出当弹簧受轴向载荷最大为F₂时，弹簧行程最大行程为λ₂=16.5mm当弹簧受轴向载荷最小为F₁时，弹簧行程最小行程为λ₁=8.3mm得弹簧特性曲线如图1.9所示。图1.9弹簧特性曲线由公式 δ≥λ₂/0.8n₀ (1.2) t=d+δ (1.3)将以上数据带(1.2)(1.3)可求出间距δ≥λ₂/0.8n₀=2.9464此处取δ=3则节距t=5本次设计要求对两端并紧磨平，因此由公式(1.4) H₀=nδ+(n₁.0.5)d (1.4)可求出自由高度H₀=38mm弹簧的螺旋生角α可由公式(1.5) a=arctan（t/πD） (1.5)a≈6.056到此弹簧的设计完成，设计图如图1.10所示。弹簧参数如表1.6所示。表1.6弹簧参数最大载荷F₂(N)最小载荷F₁(N)自由高度H₀(mm)中直径D(mm)节距t(mm)间距δ(mm)弹簧丝直径d(mm)支撑圈数n₁有效圈数n₀螺旋生角ɑ(°)112563815532279图1.10弹簧设计图1.1.1.1减振弹簧建模设计设计完减振系统的弹簧参数后开始建模，打开UGNX软件，进入软件界面，文件→新建→模型(选择保存的路径)→确定。进入UGNX建模界面。点击主页上的“圆柱压缩弹簧”(进入圆柱压缩弹簧建模参数界面)，首先设置类型选项，“创建方式”选择新建部件，“指定点”选择设计坐标原点，“指定矢量”选择Z轴。点击“下一步”，按照前面设计得出的弹簧参数设置“初始条件”，该项设置的参数如表1.7所示。UGNX界面显示如图1.11所示。表1.7弹簧初始条件参数设置最大载荷最小载荷工作行程安装高度弹簧中径端部结构支撑圈数112.056.016.53015并紧磨平2.0图1.11弹簧初始条件参数设置完成初试条件的设定后，点击“下一步”。进入“弹簧材料与许用应力”设置界面，按照前面所选材料的参数在该项中进行设置，该页面各项参数设置为：弹簧丝直径(或初估直径)：2.0材料：55CrVA载荷类型：ш类(<=10^3)“材料参数”中的设置为：抗拉强度：740许用应力系数：1.0设置完参数后的界面如图所示1.12所示。点击“下一步”图1.12输入弹簧参数界面点击“下一步”到显示结果，界面，接着点击“完成”，弹簧建模设计完成，的出的弹簧模型，如图1.13所示图1.13减振弹簧三维模型图1.5连接结构零件设计1.5.1M9×30六角柱设计及建模1.5.1.19×30六角柱设计M9×30六角柱是本次设计的行走机构的重要部分，行走装置与播种模块及其余附属功能的模块连接都是通过M9×30六角柱来连接固定，六角柱上有螺纹，可方便多次拆卸，尺寸大小统一，方便大批量生产，为互换性提供了极大的便利性。其主体部分为六角柱，可以使用扳手拧紧或拆卸，六角柱体内部为M9的螺纹孔，底部为M9的螺纹圆柱，可以与螺母装配。具体结构如图1.14所示。该零部件承载一定的载荷，因此对材料的强度和硬度有一定要求，因此该零件也选用了和承重轮连接架一样的材料，Q275碳素结构钢。其材料参数去表1.3和表1.4所示。图1.14M9×30六角柱设计图1.5.1.2M9×30六角柱建模设计打开UGNX软件，进入软件界面，文件→新建→模型(选择保存的路径)→确定。进UGNX模型模块的草图页面。选择六边形命令→绘制内切圆半径为7.5的正六边形→点击圆命令→在该六边形中心绘制∅9的圆→完成草图。退出草图界面，选择拉伸→选择六边形拉伸长度为30mm→再次选择拉伸和上次拉伸同方向拉伸长度为24，布尔命令选择减去(如图1.15所示)→选择特征命令中的螺纹刀命令→选择刚拉伸的圆孔→点击确定，生成内螺纹。图1.15拉伸六角柱再选择拉伸命令→选择草图绘制的∅9圆→参数设置开始值为30，结束值为48(如图1.16所示)→确定完成拉伸。同上绘制好螺纹。再点击布尔合并命令，将两个拉伸体合并。点击倒斜角命令→选择拉伸