小型螺旋式除雪车螺旋刀具和车架的设计与有限元分析

【摘要】人工除雪费时费力，化学剂除雪污染环境，与人们日常生活联系更密切的机关、单位、学校、物业小区等地方大型除雪机械使用起来有诸多不便，但是清除浮雪的小型螺旋式除雪车在这些地方却能发挥重要作用。由于我国对除雪机械的研究起步较晚，在技术上比发达国家相对落后一些，引进或使用国外技术周期长、费用贵且不完全符合我国的环境和路况等等。因此，研发符合我国实际情况的小型螺旋式除雪车势在必行。螺旋刀具和车架是小型螺旋式除雪车的两个重要组成部分，因此，本文在查阅资料和参考相关专利的基础上，设计了螺旋刀具和车架并对其进行有限元分析，验证其可行性。主要研究内容如下：（1）分析除雪机械在不同条件下的使用情况，介绍小型螺旋式除雪车的工作原理、特点及总成。研究积雪的物理机械性能参数，为更深入的分析研究积雪物理机械性能以及相关计算提供理论基础。（2）在微元雪粒运动力学分析基础上，研究集雪装置中螺旋刀具的参数对功耗和除雪效率的影响程度，根据分析结果选择合适参数设计集雪装置的螺旋刀具；根据车架设计的基本要求和人体尺寸标准，设计小型螺旋式除雪车的车架。（3）对集雪装置中螺旋刀具的CATIA3D模型进行有限元网格划分，建立有限元模型。对其进行模态分析，求出低阶模态的频率值与振型，解释其振型并验证与激振源是否共振。进行瞬时动力分析，求出应力分布与位移变形情况，验证其强度是否满足要求，并对其不同厚度分析结果进行对比，优选出最佳厚度。（4）对车架模型进行网格划分，建立有限元模型，对其进行弯曲工况、弯扭工况的静力分析，求出应力分布与位移变形情况，验证其是否满足要求，并对其钢管不同厚度分析结果进行对比，优选出最佳厚度。对其进行模态分析，求出低阶模态的频率值与振型，解释其振型并验证与激振源是否共振。
【作者】苏国栋；
【导师】董小瑞；刘毅；
【作者基本信息】中北大学，车辆工程，2014，硕士
【关键词】小型除雪车；螺旋刀具；车架；有限元分析；

【参考文献】
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