斜齒行星輪系后插旋轉(zhuǎn)式寬窄行分插機(jī)構(gòu)的設(shè)計與試驗研究.pdf

1、目前,水稻寬窄行插秧一直未能實現(xiàn)機(jī)械化。我校研究團(tuán)隊首開國際先河,研制出高速機(jī)上使用的寬窄行分插機(jī)構(gòu),并于2010年5月下田試驗獲得成功。然而步行式寬窄行插秧機(jī)一直是一個空白,為了填補(bǔ)這個空白,推廣機(jī)械化寬窄行插秧,造福廣大人民。本文針對手扶步行式寬窄行插秧機(jī)的工作要求,將交錯軸斜齒行星輪系應(yīng)用于寬窄行分插機(jī)構(gòu)的研究中,成功研制出步行式寬窄行分插機(jī)構(gòu)——交錯軸斜齒行星輪系后插旋轉(zhuǎn)式寬窄行分插機(jī)構(gòu)。本文的具體研究方法及研究內(nèi)容如下:

2、>　　 1)通過分析后插旋轉(zhuǎn)式分插機(jī)構(gòu)的工作特點,結(jié)合寬窄行種植技術(shù)的特殊要求,針對手扶步行式插秧機(jī),采用交錯軸斜齒行星輪系作為傳動部件,設(shè)計出能夠滿足步行式寬窄行插秧機(jī)工作要求的分插機(jī)構(gòu)——交錯軸斜齒行星輪系后插旋轉(zhuǎn)式寬窄行分插機(jī)構(gòu)。
　　 2)對交錯軸斜齒行星輪系后插旋轉(zhuǎn)式寬窄行分插機(jī)構(gòu)進(jìn)行方案設(shè)計,并介紹了該寬窄行分插機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點及工作原理。
　　 3)對該分插機(jī)構(gòu)的運動學(xué)特性進(jìn)行展開分析,其中包括交錯軸斜齒行

3、星輪系齒輪中心距分析、傳動比分析、角位移分析、角速度分析,斜齒輪螺旋角對行星軸傾角的影響分析等,并建立了該分插機(jī)構(gòu)的運動學(xué)模型,得到了該分插機(jī)構(gòu)秧針尖點的位移方程及速度方程。
　　 4)應(yīng)用Matlab編程技術(shù),對該分插機(jī)構(gòu)的主要影響參數(shù)進(jìn)行了分析,基于Matlab7.1自主開發(fā)了斜齒行星輪系后插旋轉(zhuǎn)式寬窄行分插機(jī)構(gòu)的輔助分析與優(yōu)化軟件,通過人機(jī)對話的方式,得到一組較優(yōu)的能夠滿足步行式寬窄行插秧要求的結(jié)構(gòu)參數(shù)。
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4、)根據(jù)優(yōu)化出的結(jié)構(gòu)參數(shù),對該分插機(jī)構(gòu)零部件進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計。采用Matlab與VB.NET混編技術(shù)得到中問輪(非圓齒輪)齒廓,并采用對中間輪齒廓直接拉伸實現(xiàn)非圓齒輪的參數(shù)化變形設(shè)計。采用逆向旋轉(zhuǎn)法,對分插機(jī)構(gòu)凸輪廓線進(jìn)行設(shè)計。
　　 6)應(yīng)用UG6.0對分插機(jī)構(gòu)零部件進(jìn)行三維實體建模,并在UG6.0中完成虛擬裝配,得到該分插機(jī)構(gòu)的虛擬樣機(jī)裝配體模型,然后把此虛擬樣機(jī)裝配體模型導(dǎo)入至ADAMS中,添加需要的約束,對其進(jìn)行運動學(xué)仿真,得

5、到秧針尖點的運動軌跡。將仿真結(jié)果與編程所得的結(jié)果進(jìn)行對比分析,驗證運動學(xué)模型的正確性,并分析該分插機(jī)構(gòu)是否能夠滿足工作要求。
　　 7)按照設(shè)計圖紙加工分插機(jī)構(gòu)各零部件,并裝配得到該分插機(jī)構(gòu)的實體模型。搭建交錯軸斜齒行星輪系后插旋轉(zhuǎn)式寬窄行分插機(jī)構(gòu)試驗臺,并利用高速攝像機(jī)及其輔助分析軟件測試該分插機(jī)構(gòu)的運動學(xué)特性,并將測試結(jié)果與理論分析結(jié)果及仿真試驗結(jié)果進(jìn)行對比分析。
　　 本文研制出了交錯軸斜齒行星輪系后插旋轉(zhuǎn)式寬窄行