變性偏心圓-非圓行星系分插機構分析、設計與參數(shù)優(yōu)化.pdf

1、水稻是中國的主要糧食作物,水稻的播種面積超過了29962千公頃,占糧食播種面積的27.6％,稻谷產(chǎn)量18791萬噸,占糧食產(chǎn)量的40.7％,并且中國是世界上種植水稻最古老的國家,稻作歷史約有七千年,是世界栽培稻起源地之一。但是我國水稻生產(chǎn)機械化總體水平不高,基本采用人工育秧,插秧,收獲,勞動強度大,生產(chǎn)效率底下,而且伴隨著人力資源價格的提升,這種人工方式顯示出的弊病越來越明顯。水稻插秧機械化對擴大水稻種植面積,提高水稻產(chǎn)量,減輕水稻種植

2、強度,降低生產(chǎn)成本,增加農(nóng)業(yè)效益起著非常重要的作用。
　　 水稻插秧機的核心部件為分插機構,其性能的優(yōu)劣直接決定了插秧機的整機水平。目前在市場上銷售的高速插秧機的旋轉(zhuǎn)式分插機構一般都是采用了日本研制的偏心齒輪分插機構或橢圓齒輪分插機構。上述的分插機構一般只是考慮秧針軌跡是否能達到插秧的要求,而對秧針相對速度(秧針相對速度的大小決定了分插機構的“傷秧率”的大小)并沒有進行考慮。為了降低分插機構的“傷秧率”,提高水稻的產(chǎn)量,我們就必

3、須設計出一種新的分插機構來達到滿足秧針軌跡的前提下降低秧針相對速度的目的。
　　 本文成功的設計了具有自主知識產(chǎn)權的新型分插機構——變性偏心圓-非圓齒輪行星系分插機構,研究內(nèi)容主要有:
　　 1)通過對日本的高速插秧機旋轉(zhuǎn)式分插機構以及目前常用的曲柄搖桿分插機構的工作機理和運動特性分析,指出旋轉(zhuǎn)式分插機構的核心技術是非勻速傳動機構。
　　 2)本論文首次提出了將變性應用到偏心-非圓齒輪中,形成了一種新的變性偏心圓

4、-非圓齒輪,對齒輪節(jié)曲線的封閉性和凸凹性進行了驗證,并將這種新的齒輪應用到了分插機構上。建立了變性偏心圓-非圓齒輪行星系分插機構運動學模型,論述了變性偏心圓-非圓齒輪分插機構的工作原理和結(jié)構特點。
　　 3)以建立的齒輪和分插機構的數(shù)學模型,分別自主開發(fā)了齒輪齒廓生成軟件和變性偏心圓-非圓齒輪行星系分插機構的輔助分析與優(yōu)化軟件。介紹了非圓齒輪齒廓生成的包絡法原理和兩種軟件的基本功能模塊、特點。
　　 4)根據(jù)我國農(nóng)藝要求

5、,提出分插機構參數(shù)優(yōu)化的目標和方法,分析參數(shù)變化對分插機構運動特性的影響,利用自主開發(fā)的軟件采用人機交互的優(yōu)化方法,優(yōu)化出分插機構的結(jié)構參數(shù),來滿足高速插秧機的插秧工作要求。將變性偏心圓-非圓齒輪分插機構與原來的分插機構在秧針相對速度和軌跡上進行了對比,突出了這種新的變性偏心圓-非圓齒輪行星系分插機構的優(yōu)勢。
　　 5)按照優(yōu)化得到的結(jié)構參數(shù),進行變性偏心齒輪-非圓齒輪行星系分插機構的整體設計,討論了設計中應該注意的問題,最后在