基于CATIA的TMR立式搅拌机设计及搅龙的有限元分析与仿真

摘要

近几年TMR技术正被广泛的应用与奶牛饲养。与传统饲养技术相比，TMR技术改善了混合饲料的质量，同时大大减少了饲养成本，提高了牛奶的产出率。然而国内的TMR技术相关研发还处于初级阶段，需要进口大部分设备提供生产。我国具有悠久的家畜饲养历史，是较大的畜牧业生产国，但是我国现代化饲养技术水平，尤其是近些年才在国内兴起的奶牛业饲养技术较发达国家却落后很多。因此，加快引进成套的TMR技术以及设备，通过仔细学习研究后实践于生产，是一条实现奶牛养殖饲养方式由传统到现代化的快捷途径[1]。
　　虚拟样机技术在国内逐渐发展成型提供了解决产品设计问题的强有力的工具，将虚拟样机技术应用到立式搅拌机的设计和开发中，可以很大程度上的减少设计成本、提高设计效率和缩短研发时间。本文主要从事以下研究：
　　根据TMR立式搅拌机设计的基本原则，对搅拌机的料箱、搅龙、底架、传动装置、液压系统等进行了分析设计，得出了各个部件的几何参数，为后续建立虚拟样机提供了理论支持。
　　采用CATIA三维软件对搅拌机的各个部件进行实体建模，并对TMR立式搅拌机进行了整机装配和干涉检查，较为直观的展示了TMR搅拌机的组装情况，为实物装配提供了有效的参考。
　　运用有限元分析软件ANSYS Workbench12.1对TMR关键部位进行了有限元分析，得到了应力和模态云图，分析应力和变形的可能原因并对搅龙叶片作出局部改进。
　　对TMR立式搅拌机搅拌性能进行了实验分析，剪切长度，混合均匀度皆能符合奶牛场的养殖条件，为批量生产奠定了实验支持。

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附表清单

1绪论

1.1研究课题来源和意义

1.2 TMR搅拌机国内外研究现状

1.3本论文研究的主要内容

2.TMR搅拌机零部件设计和选用

2.1 TMR搅拌机的设计准则

2.2 TMR搅拌机的工作原理介绍

2.3 TMR搅拌机整机结构设计

2.4本章小结

3 基于特征的立式TMR饲料搅拌机虚拟建模及装配实践

3.1虚拟样机技术概述

3.2虚拟样机的设计流程

3.3 CATIA软件简介

3.4 基于特征的实体建模简介及搅拌机的装配建模

3.5本章小结

4 有限元法简介及TMR搅拌机关键部位的分析计算

4.1 有限元法求解原理及其ANSYS软件简介

4.2 TMR立式饲料搅拌机关键部件有限元分析

4.3本章小结

5 TMR立式饲料搅拌机奶牛场实验分析

5.1 TMR搅拌机实验测定目标和方法

5.2 TMR搅拌机实验结果及其评价

5.3本章小结

6 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

致谢

攻读硕士期间发表的论文

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