整地是新疆农业生产中一个重要的、基础的作业环节,是促进农业增产增收和可持续发展的重要手段。联合整地机采用多种工作部件联合作业,一次作业即可完成松土、碎土、平整和镇压等工序,形成土壤细碎、上虚下实的理想种床结构,可显著提高整地作业的效率、质量和经济性,技术优势非常明显,已经在新疆地区广泛应用。随着精准播种、超宽膜植棉技术的应用,以及大中型拖拉机的逐步推广,联合整地机朝着大型化发展的趋势明显。目前,新疆生产建设兵团使用的联合整地机工作幅宽主要集中在6m-8m,普遍采用可以折叠的通用机架,其工作部件如球面圆盘、缺口圆盘、钉齿框、碎土辊、镇压器等均实现了标准化生产,工作部件的配置方案也已定型,于是机架结构设计已经成为影响联合整地机整体性能的关键。本文选择了新疆农垦科学院设计的1LZ系列联合整地机中工作幅宽最大的1LZ-7.2联合整地机的折叠式通用机架为对象,进行改进设计研究,主要完成以下几方面的研究工作:(1)概括总结了联合整地机的国内外发展状况及发展趋势,介绍了几种典型联合整地机的结构及应用范围,并对农用机械机架的研究现状做出分析,明确本文研究的实用价值。(2)分析明确了宽幅联合整地机机架的设计要点,利用三维建模软件SolidWorks中的参数化和特征造型技术建立1LZ-7.2联合整地机机架及整机的三维实体模型,对装配体进行可视化的虚拟装配、干涉检查。(3)对折叠式通用机架进行有限元分析。首先针对机架的翼架及牵引架进行受力分析,计算出翼架和牵引架受力的大小,然后应用ANSYS Workbench平台建立机架的有限元模型,对翼架和牵引架施加以力和约束后,进行静力学分析。通过分析结果找到机架的最大应力处和最大位移处,对机架进行强度校核和结构改进。(4)利用ADAMS软件翼架折叠翻转过程进行了运动仿真,分析了翼架在折叠过程中翼架与液压缸铰接点处的速度和受力,并通过灵敏度分析得出影响铰接点处压力大小的因素。在确定优化变量和约束条件后,以铰接点处最小受力为优化目标进行分析,获得了工作装置最优尺寸参数。(5)通过田间试验研究找出影响机具作业性能的主要因素以及各因素间的最优水平组合,机具在工作速度11km/h、前列耙组偏角9°、后列耙组偏角11°的条件下可获得较好的作业质量。通过本文对宽幅联合整地机折叠式通用机架的改进设计研究,有效解决了原有机架存在的问题,研究成果在批量生产的机型上得到了应用,有效提高提高了整机的可靠性,为农用折叠式机架的研究设计提供了一定的理论参考。