随着人类能源面临枯竭的威胁和农业可持续发展的挑战,我国农业由传统的粗放经营方式向现代集约经营方式转变,以及市场和时代对农业装备要求和需求的内涵变化,使得农业装备向着大型化、智能化、系列化和精准化方向发展。国家为农业发展而颁布的一系列政策及法规,以及需求的拉动、利益的驱动、政策的推动和机制的带动,都促进了我国农业装备的快速、健康、稳定的发展,特别是大马力拖拉机及其配套机具发展势头更加强劲。经过几年的研究,已确切认定以缩垄增行为核心的大豆密植平作技术具有显著的增产效益。目前密植平播大多使用过渡型机具,无专门的理论研究及设计环节,无法完全实现密植平作的最佳农艺要求,增产优势不能充分发挥,其中密植平作机架表现的较为明显。现代机械化作业对机具的高速作业能力要求越来越高,传统部件的相应理论及结构形式均需修正或重新建立。目前,我国大中型机具尤其是大中型机具的机架普遍存在着大多为过渡性产品,缺乏专门的设计过程与实践检验,效果不甚理想,无法充分体现大机组优势,市场需求迫切的问题。大中型机架大多为原有机架的改进,而且多为经验设计,普遍存在着傻、大、粗、笨的现象。本论文以大型悬挂式大豆密植平作播种机机架为研究对象,以密植平作的农艺特点和有限元法为理论基础和分析手段,运用CATIA软件的参数化和有限元分析功能对机架及其关键部件进行了设计及优化研究。机架是播种机的主体结构,也是主要的承力机构。在作业及悬挂运输过程中,机架常常受到各种力的作用,造成其结构出现裂纹、弯曲或强度超出范围。而机架强度和刚度是否满足要求将直接影响播种作业的安全。因而,全面了解机架在工作过程中承载时的应力、应变水平和刚度、强度分布情况,发现薄弱环节和过剩部分,然后在此基础上对机架进行优化研究,优化模型及实物样机,对于我们改进机架结构具有十分重要的作用。主要研究工作如下:1.研究设计以分段仿形为主要特征的大型液压悬挂式大豆密植平作播种机机架。2.利用三维建模软件CATIA建立三维实体模型,并对其进行有限元分析,得到机架在危险工况时的分析数据。3.根据有限元分析数据,对大型悬挂式大豆密植平作播种机机架进行优化研究,并提出优化结论,优化模型。有限元法首先应用于航空工程,由于其方法的有效性,迅速被推广应用于机械工程的结构分析中,并取得了令人瞩目的成果。一般利用ANSYS或其他常用有限元软件进行有限元分析的较多,而利用CATIA的比较少,尤其是应用于农业机械的有限元分析,更是少见,本文做了一个很好的尝试。