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(jì)與試驗(yàn)研究.pdf

1、目前,水稻寬窄行插秧一直未能實(shí)現(xiàn)機(jī)械化。我校研究團(tuán)隊(duì)首開國(guó)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(yàn)獲得成功。然而步行式寬窄行插秧機(jī)一直是一個(gè)空白,為了填補(bǔ)這個(gè)空白,推廣機(jī)械化寬窄行插秧,造福廣大人民。本文針對(duì)手扶步行式寬窄行插秧機(jī)的工作要求,將交錯(cuò)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(cuò)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?jī)?nèi)容如下:

2、>　　 1)通過(guò)分析后插旋轉(zhuǎn)式分插機(jī)構(gòu)的工作特點(diǎn),結(jié)合寬窄行種植技術(shù)的特殊要求,針對(duì)手扶步行式插秧機(jī),采用交錯(cuò)軸斜齒行星輪系作為傳動(dòng)部件,設(shè)計(jì)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(cuò)軸斜齒行星輪系后插旋轉(zhuǎn)式寬窄行分插機(jī)構(gòu)。
　　 2)對(duì)交錯(cuò)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(jì),并介紹了該寬窄行分插機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工作原理。
　　 3)對(duì)該分插機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)特性進(jìn)行展開分析,其中包括交錯(cuò)軸斜齒行

3、星輪系齒輪中心距分析、傳動(dòng)比分析、角位移分析、角速度分析,斜齒輪螺旋角對(duì)行星軸傾角的影響分析等,并建立了該分插機(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。
　　 4)應(yīng)用Matlab編程技術(shù),對(duì)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(guò)人機(jī)對(duì)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(duì)該分插機(jī)構(gòu)零部件進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。采用Matlab與VB.NET混編技術(shù)得到中問(wèn)輪(非圓齒輪)齒廓,并采用對(duì)中間輪齒廓直接拉伸實(shí)現(xiàn)非圓齒輪的參數(shù)化變形設(shè)計(jì)。采用逆向旋轉(zhuǎn)法,對(duì)分插機(jī)構(gòu)凸輪廓線進(jìn)行設(shè)計(jì)。
　　 6)應(yīng)用UG6.0對(duì)分插機(jī)構(gòu)零部件進(jìn)行三維實(shí)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(duì)其進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真,得

5、到秧針尖點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡。將仿真結(jié)果與編程所得的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析,驗(yàn)證運(yùn)動(dòng)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(jì)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(shí)體模型。搭建交錯(cuò)軸斜齒行星輪系后插旋轉(zhuǎn)式寬窄行分插機(jī)構(gòu)試驗(yàn)臺(tái),并利用高速攝像機(jī)及其輔助分析軟件測(cè)試該分插機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)特性,并將測(cè)試結(jié)果與理論分析結(jié)果及仿真試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析。
　　 本文研制出了交錯(cuò)軸斜齒行星輪系后插旋轉(zhuǎn)式寬窄行