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目前市场上销售的适用于300mm左右窄行距作物耕作的微耕机,都是由刀具切削土壤的反力推动其前进,因此,土质较坚硬时机器前进速度过快,土质较松软时机器前进速度过慢甚至无法前进,需要人为加力才能正常工作,导致生产效率低,人工操作难度大,微耕机的推广也受到影响。研究一种匀速自驱进式轻简型微耕机,对降低人工劳动强度,提高机具工作适应性和土地耕作效率,具有重要意义。本文提出了一种钢带传动-地轮驱进式微耕机结构,完成了样机的设计;分析了新设计的微耕机刀辊的运动和受力;基于ANSYS/LS-DYNA对微耕机的刀辊切土过程进行了数值模拟仿真,研究刀辊的减阻效果;对钢带传动驱进式微耕机进行试验,研究机具的性能。主要工作及结论如下:(1)设计了钢带传动-地轮驱进式微耕机。提出机具的总体结构设计方案,地轮的动力是由刀辊轴直接引出,经过钢带传动传递至地轮轴上,最后由地轮驱动机具实现匀速前进;完成关键零部件和整机结构的设计;在SolidWorks中建立了钢带传动-地轮驱进式微耕机的三维模型。(2)分析了新设计的刀辊的运动和受力,完成了刀具强度的静力学分析。由新设计的刀辊与市场上现有某型号小型微耕机刀辊的受力对比分析得到,300mm耕宽的刀辊和200mm耕宽的刀辊所受的最大合力大小比现有机具的刀辊分别降低约14.6%和6.6%;基于原刀具强度对新设计的刀具进行静力分析,得到新设计的刀具的强度理论上可以满足使用要求。(3)基于ANSYS/LS-DYNA对微耕机刀辊切削土壤的过程进行了研究。数值模拟的结果表明,新设计的300mm和200mm耕宽的刀辊的最大切土阻力相比现有机具的刀辊分别降低21.09%和4.70%,说明新设计的刀辊可以降低机具的最大切土阻力和最大切土功率;新设计的刀辊在土壤切削过程中的平均切土阻力均小于现有机具的刀辊,说明新设计的刀辊的工作稳定性相对较好。(4)对钢带传动驱进式微耕机进行试验。结果表明,为机具安装驱动轮的设计方案可行,新设计的机具与现有同类型机具相比操控性提高,操作省力,耕作匀速性好,并且主要技术参数满足标准要求,土地耕作质量要优于现有机具;新设计的刀辊在相同试验条件下,平均耕作深度大于现有机具的刀辊,表明其最大切削阻力和最大切土功率比现有机具小,这与数值模拟仿真的结果基本一致。