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目前，雖然稻麥兩熟種植地區(qū)各級政府十分重視和強調秸稈還田，有的地方還將秸稈還田寫進了地方法規(guī)。但是，一到收獲季節(jié)，絕大多數秸稈還是被農民偷偷燒掉，這種焚燒秸稈的掠奪性行為致使土壤越燒越板、越燒越瘦，嚴重地制約著農業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，同時焚燒秸稈也嚴重地污染了環(huán)境，導致高速公路撞車頻繁以及飛機不能按時起飛，這均成為收獲季節(jié)各大新聞媒體的熱點。據統(tǒng)計，每年全國焚燒秸稈6億t，相當于2億t化肥的氮含量付之一炬。究其原因是至今尚未有一整套行之有效的農業(yè)機械化秸稈還田生產工藝及有效的可以大面積推廣的機械化秸稈還田機具出現。
1GBF-12A型秸稈條切條耕條播深施肥復合作業(yè)機是為適應現代農業(yè)的發(fā)展而逐漸形成的一種新型機械，該機可以做到水稻收割后留莖稈直接耕作，不需要單獨對秸稈進行清理或焚燒，做到真正意義上的秸桿還田。該機在滿足農藝要求的前提下，為了減少不必要的功率消耗，該機采用條切條耕技術，對農田實行少耕，用作物秸稈覆蓋地表，減少風蝕、水蝕，提高土壤肥力和抗旱能力，同時減少了土壤的攪動量，可以減少水土流失的程度；另外還能同時實現滅茬、耕作、施肥、播種、覆土的一次性作業(yè)，在工序上就有了很好的銜接。
1GBF-12A型秸稈條切條耕條播深施肥復合作業(yè)機，運用中間齒輪箱對動刀和定刀進行配置，使動刀和定刀的相對運動不但可以達到切斷秸稈和雜草的目的，而且動刀軸的反轉運動又可達到滅茬的目的。中間齒輪箱采用直齒圓錐齒輪進行傳動，輸入軸與輸出軸相交配置作業(yè)，以帶動兩輸出軸的配置作業(yè)，因此圓錐齒輪成為最容易失效的零件，所以有必要對圓錐齒輪副進行有限元分析。自20世紀70年代初將有限元法應用于輪齒剛度分析以來，已對有限元法進行了許多研究。1974年，法國的G.Charbertr等取齒輪的一個輪齒建模，用二維有限元對齒輪進行了研究。V. Ramamurti和M.Ananda Rao利用二維有限元分析和循環(huán)對稱概念計算了齒根應力隨時間的變化。許多學者對TCA進行了大量的研究，提出了基于彈性理論的直齒圓錐齒輪接觸應力計算方法等，但這類方法需要較高深的數學知識和大量的編程，工程應用效率低。
本文采用Solidworks2008和有限元分析軟件ANSYS結合的方法，建立直齒圓錐齒輪三維實體模型，并進行齒根彎曲應力場有限元分析，得出齒面接觸應力等效分布圖，為直齒圓錐齒輪的精確設計提供了可靠的理論依據和方法。
根據1GBF-12A型秸稈條切條耕條播深施肥復合作業(yè)機的實際工作參數，確定直齒圓錐齒輪的基本參數。另外直齒錐齒輪加工多為刨齒，不宜采用硬齒面。
在ANSYS中分析模型經常需要把模型簡化，本文主要分析直齒圓錐齒輪組齒面接觸應力及變形，所以將齒輪軸孔內花鍵及輪廓造型等次要部位簡化。將齒輪的主要參數(包括模數、齒數等)輸入Solidworks2008齒輪插件GearTrax創(chuàng)建兩直齒圓錐齒輪，并將創(chuàng)建的實體幾何模型在Solidworks2008中進行裝配，保證裝配后齒輪組不產生干涉，完成后將其保存成parasolid格式。
直齒圓錐齒輪是常用件，為了檢驗設計的準確性和零件的力學性能，有必要進行有限元分析。有限元分析的基本思想是將連續(xù)的求解區(qū)域離散為一組有限個并按一定方式相互連接在一起的單元組合體，根據齒輪實際傳動中承受的載荷情況，對齒輪的應力場和位移場進行有限元仿真分析，確定齒輪的最大應力值和位置，分析所設計齒輪結構參數和材料性能是否滿足使用要求，從而為齒輪的優(yōu)化提供依據。
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