末端执行器切割机构的有限元分析及优化设计

张希峰; 巩彬; 陈金利; 梁刚; 刘同聪

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末端执行器切割机构的有限元分析及优化设计

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为验证末端执行器切割机构设计的合理性,以减重为目的进行优化设计,根据实际工况,对切割机构进行了有限元分析。以减重为目的,将扇形齿轮更换为密度较小的尼龙件,并对其结构进行了拓扑优化设计。结果显示:优化后比优化前的扇形齿轮质量减小87.6%,切割机构的质量减小50.4%;优化后扇形齿轮的最大应力为27.5 MPa(小于屈服应力),应变为0.013 mm(能满足使用要求);优化设计使切割机构的前4阶固有频率都显著提高,且第一阶固有频率提高了155%,大于振动频率;优化设计的切割机构在正常使用中不会产生共振,优化效果显著。切割机构的有限元分析和优化设计,为苹果采摘机器人的研究提供了理论参考和依据。

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来源
《中原工学院学报》 |2023年第1期|59-65|共7页
作者
张希峰; 巩彬; 陈金利; 梁刚; 刘同聪;
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作者单位

淄博市农业机械研究所第六研究室;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类专用机械手;树产物收获机;
关键词
切割机构; 应力; 应变; 固有频率; 优化设计;

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