高 雄，汤 岩，胡东阳，王洪波

(内蒙古农业大学 机电工程学院，呼和浩特 010018)



D型单结绳打结器关键部件逆向设计与结构优化

高 雄，汤 岩，胡东阳，王洪波

(内蒙古农业大学 机电工程学院，呼和浩特 010018)

农牧业机械化标志着农牧业现代化的进步，而饲草生产机械化是农牧业机械化的重要组成部分，牧草收获已从传统人工收获方式发展到今天的自动捡拾压捆机械收获。打结器是压捆机械的核心部件，以9YFQ-1.9型正牵引跨行式方捆压捆机为例，分析其装配的D型打结器的工作原理，运用CATIA软件对打结器架体逆向建模，借助ANSYS workbench14.5软件对架体进行有限元分析，并对其进行结构拓扑优化。在考虑装配尺寸和加工工艺的前提下，根据优化结果对架体三维模型进行修改，加厚了蜗杆轴孔壁，加宽了打结钳支座，并在两者之间增加加强肋。对优化后的架体进行故障状态的有限元分析，结果显示结构优化达到了预期效果。

打结器；逆向工程；有限元分析；结构优化

0 引言

近几年，我国畜牧业发展迅速，秸秆的饲料价值也越来越引起人们的重视[1]。在饲草与农作物秸秆产业化的过程中，需要解决的关键问题是收集和储运。国内和国外生产实践均证明，要实现饲草生产高效益可持续发展，必须满足两个方面：一是要大规模经营；二是要实现机械化加工生产[2]。彻底解决自动捆扎技术，对农牧业现代化起重要作用。

本文基于中国农机院呼和浩特分院研制的9YFQ-1.9方草捆打捆机(见图1)，结合小方捆捆草机的实际生产情况，分析打结器工作原理和各机构的工作载荷，对打结器架体断裂的问题进行研究，并在研究的基础上对架体提出适当的结构优化，为打结器国产化提供理论支持。……