變性橢圓齒輪行星輪系寬窄行分插機(jī)構(gòu)機(jī)理分析與優(yōu)化.pdf

1、水稻機(jī)械插秧是農(nóng)業(yè)部確定的水稻栽插主推環(huán)節(jié)。農(nóng)藝專(zhuān)家為防止病害、增加產(chǎn)量和減少倒伏提出了寬窄行插秧方式。但在其他結(jié)構(gòu)及生產(chǎn)流水線均不變的前提下實(shí)現(xiàn)寬窄行插秧成為水稻機(jī)插研究的難點(diǎn)，影響著我國(guó)水稻機(jī)械化的發(fā)展。
　　 本文針對(duì)寬窄行機(jī)插現(xiàn)狀，以“韓國(guó)國(guó)際”高速水稻插秧機(jī)為研究對(duì)象，根據(jù)寬窄行種植農(nóng)藝要求，設(shè)計(jì)出一種在育秧工藝、秧箱、秧盤(pán)結(jié)構(gòu)均不變的前提下即可實(shí)現(xiàn)水稻寬窄行種植的分插機(jī)構(gòu)——單軸錐齒輪傾斜式寬窄行分插機(jī)構(gòu)。同時(shí)利用變

2、性橢圓齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比函數(shù)的特殊性，設(shè)計(jì)了一種新型變性橢圓齒輪行星輪系應(yīng)用到分插機(jī)構(gòu)中，本文主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　 1．分析了國(guó)內(nèi)外分插機(jī)構(gòu)的研究現(xiàn)狀，發(fā)現(xiàn)國(guó)外沒(méi)有對(duì)寬窄行分插機(jī)構(gòu)展開(kāi)研究，對(duì)國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的寬窄行分插機(jī)構(gòu)進(jìn)行研究和探討，本文提出保證寬窄行的新型分插機(jī)構(gòu)：分插機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)部分采用單軸錐齒輪傳動(dòng)，行星輪系部分采用變性橢圓齒輪行星輪系。
　　 2．將變性橢圓齒輪與橢圓齒輪進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)變性橢圓齒輪在傳動(dòng)特性方面有

3、很大優(yōu)勢(shì)，引入到分插機(jī)構(gòu)行星輪系中可以為分插機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)優(yōu)化提供了調(diào)動(dòng)空間。對(duì)變性橢圓齒輪行星輪系等行距分插機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)特性進(jìn)行展開(kāi)分析，其中包括傳動(dòng)比分析、角位移分析、角速度分析等，并建立了分插機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，得到了該分插機(jī)構(gòu)秧針尖點(diǎn)的位移方程及速度方程。
　　 3．基于變性橢圓齒輪行星輪系的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，針對(duì)分插機(jī)構(gòu)多目標(biāo)多參數(shù)的優(yōu)化特點(diǎn)，借助VB可視化開(kāi)發(fā)平臺(tái)，自主開(kāi)發(fā)了變性橢圓齒輪行星輪系分插機(jī)構(gòu)的輔助分析與優(yōu)化軟件。借

4、助專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)，指定優(yōu)化目標(biāo)，將用戶(hù)對(duì)軌跡是否合理的主觀判斷轉(zhuǎn)化為客觀的數(shù)值比較，降低了判斷的難度。優(yōu)化后得到了一組合理的結(jié)構(gòu)參數(shù)，根據(jù)這組優(yōu)選的結(jié)構(gòu)參數(shù)，進(jìn)行了分插機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
　　 4．針對(duì)寬窄行插秧的農(nóng)藝要求，結(jié)合已設(shè)計(jì)的變性橢圓齒輪行星輪系等行距分插機(jī)構(gòu)，設(shè)計(jì)了一種單軸錐齒輪傳動(dòng)箱，并論述了該機(jī)構(gòu)的工作原理。將分插機(jī)構(gòu)的齒輪箱及栽植臂整體傾斜，使推秧點(diǎn)相對(duì)取秧點(diǎn)橫向偏移一定距離，實(shí)現(xiàn)寬窄行插秧。確定了傾斜式寬窄行分插機(jī)構(gòu)