华中农业大学学报

作者：杨锐，尚昱君，徐红梅，孙翔宇，柳汪，姜威，董佳俊

关键词：收获机; 方向盘总成; 模态分析; 结构优化; 有限元模型 

基金：国家自然科学基金面上项目（51875230）； 湖北省自然科学基金项目（2017CFC817）

以某谷物联合收获机方向盘总成为研究对象，基于Pro/E软件建立其几何模型，采用有限元分析软件（ANSYS）对方向盘组合体模型进行模态分析。结果表明，模型第一阶固有频率为44.005 Hz，位于人手敏感振动频率范围37.5～65.0 Hz，对操作人员身体健康具有较大影响。为了调整组合体模型的固有频率以避开人手的敏感频率范围，在将方向盘骨架材料更换为45钢的基础上，通过增大转向柱和传动轴的直径对组合体进行结构优化。优化后组合体模型第一阶固有频率由44.005 Hz提升至67.31 Hz，避开了人手敏感的振动频率，同时也避开了发动机激振频率。结构优化后的模型可避免共振现象的发生，并提升作业人员的操作舒适性。

来源：2020年第3期

《华中农业大学学报》期刊编辑部

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