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
淄博市农业机械研究所 第六研究室,山东 淄博255086
摘要：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.
关键词：切割机构应力应变固有频率优化设计
分类号：TP241.3(自动化技术及设备)S225.93(农业机械及农具)
论文发表日期：2023-02-25
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：7( 59-65 )
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