微耕机变速器的振动特性分析——基于ANSYS Workbench

为分析造成微耕机工作过程中振动强烈的原因,对某微耕机的变速器进行振动分析。采用UGNX建立该变速器的三维模型,通过UGNX与ANSYS workbench的无缝接口,将三维模型导入ANSYS中建立有限元模型。对变速器进行模态分析,得到变速器的固有频率和振型。数值模拟分析表明:在工作状态下,微耕机变速器的1阶固有频率是346.58Hz,高于发动机和旋耕刀辊产生的激振频率,因此变速器不会产生共振。

面向微耕机减振的扶手模态分析

为了降低西南地区广泛应用的微耕机扶手处的振动,得到扶手的振动特性至关重要。为此,在UG中建立了扶手的三维模型,应用ANSYS软件和LMS test.lab系统分析了扶手的自由模态和试验模态,分别得到了扶手前6阶固有频率及振型,通过对比可知两者振型一致,频率的平均相对误差为4.24%,仿真结果的精度满足要求。进而,分析了扶手的约束模态,得到了其前6阶模态值,前4阶频率分别为13.02、17.22、28.57、77.88Hz;1阶振型是Y轴的横向振动,2阶振型是Z轴的上下振动,3阶固有频率处发生了扭转振动,4阶振型是Z轴的弯曲振动;各阶振型在扶手与人手接触处的位移量最大。

微耕机非作业状态的振动测试及分析

采用QLVC-ZSA1振动信号分析仪及压电式加速度传感器,分别测试微耕机在非作业状态下发动机处于典型工况时微耕机发动机壳体、扶手的振动信号,并对其进行时域和频域分析,得到微耕机在非作业状态各种工况下振动信号的特征值及频谱图。分析结果表明：在发动机转速由小变大的过程中,微耕机扶手的振动频率加大,但在怠速时的振动均方根值最大,发动机壳体的振动频率加大,振动加速度值变大且其均方根值的最大值是最小值的1.8倍,引起发动机振动的频率范围在26~131Hz的低频段之间,在怠速工况下扶手处的振动已变为高频振动。