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原文传递路面铣刨机铣刨轮的设计研究

论文题名：	路面铣刨机铣刨轮的设计研究
关键词：	路面铣刨机;铣刨轮;刀具排列;切削图;载荷波动;优化设计;有限元分析
摘要：	铣刨机作为机械化修复路面重要设备，日益受到关注和重视。铣刨轮是铣刨机关键部件之一，其设计的质量，严重影响铣刨机的工作性能。本文对沥青路面铣刨机铣刨轮的设计进行了研究，提出了铣刨轮的设计方法。　　对铣刨轮的基本参数进行了探讨。根据刀具一次切削最大厚度和刀具出刀长度的关系，确定了铣刨轮三个直径的选取范围;分析了切屑与螺旋叶片的摩擦角、刀具实际切削前角、切削后角和螺旋升角之间的关系，确定了合理的螺旋升角;以减小刀具的磨耗为目标，使刀具在切削的瞬间能绕刀座旋转，确定了刀具合理的侧向倾角;并从装载效率考虑，确定了螺旋头数选取原则。　　对铣刨轮的刀具排列模式及其切削图进行了研究。通过对切削图形状与物料颗粒大小关系的分析，得出在刀具排列中应尽量追求使切削图“方正”的排列模式;通过分析刀具排列模式和切削崩落效应的关系，充分利用崩落效应，确定了不同排列模式下的最佳截线距;通过对铣刨轮不同的刀具排列模式在三种工作速度下切削图的分析，得出应根据工作参数的需要，选取合理的刀具排列模式的结论。　　对铣刨轮的载荷波动进行了研究。根据单个刀具受力模型和计算公式，确定了铣刨轮载荷波动的计算方法，并编制了以铣刨轮载荷波动最小为目标函数的刀具排列优化程序，所得结果减小了铣刨轮的载荷波动。　　对铣刨轮的三维实体建模进行了研究。依据铣刨轮优化后的刀具排列模式及结构参数，利用UG软件对铣刨轮的各零件进行了设计，提供了各零件的具体尺寸和位置关系;论述了铣刨轮各部件的定位过程，确立零部件间合理的层次结构和空间定位关系;利用装配仿真模块对零部件组装、造型进行调整和设计，建立零部件的总体几何模型，直观地展示装配过程中零部件的空间位置。　　对铣刨轮部分实体结构进行了有限元分析研究。利用UG软件建立铣刨轮的有限元分析模型，通过PARA格式导入到ANSYS中，通过分析铣刨轮部分实体结构的等效应力云图和位移云图，判断铣刨轮所受到的应力是否在许用应力范围之内，判断易损坏位置，为有效解决铣刨轮使用寿命的问题提供了一些借鉴。
作者：	段明涛
专业：	机械设计及理论
导师：	郭迎福;郭源君
授予学位：	硕士
授予学位单位：	湖南科技大学
学位年度：	2007
正文语种：	中文