新型高速水稻插秧机旋转式分插机构设计
发布时间：2021-04-22 10:41
水稻是我国主要的粮食作物,水稻生产在国民经济中具有极其重要的地位。水稻种植机械化不仅可以很有效地节约劳动力,而且可以显著提高水稻产量,是全面实现水稻生产机械化的重要组成部分。我国水稻种植机械化水平与发达国家相比还有一定的差距,因此,大力发展新型高速插秧机产业,对提高我国农业机械化水平乃至综合国力具有十分重要的意义。分插机构作为水稻插秧机上的核心部件,其性能直接影响到插秧质量及作业效率,是插秧机研制水平和行业竞争力的决定性因素。本文以常州东风农机集团高速水稻插秧机研发项目为背景,在阅读文献与理论研究的基础上,设计了一种双偏心卵形齿轮行星系分插机构。主要研究内容和结果如下。（1）在充分了解国内外水稻插秧机分插机构研究现状及相关分插机构的结构特点的基础上,提出将双偏心卵形齿轮行星轮系作为分插机构的传动部件。（2）运用MATLAB软件并结合相关数值算法优化出了齿轮的数学模型,并对其进行了结构设计,通过对插秧旋转箱和推秧装置的介绍,论述了分插机构的工作原理。（3）针对分插机构插秧轨迹问题,建立了分插机构运动学模型,分析了中间轮、行星轮相对于行星架的运动规律,优化出了行星架初始安装角度及秧针理论运...
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 课题研究背景和意义
1.2 中外水稻插秧机的研发现状
1.2.1 日本水稻插秧机研发现状
1.2.2 韩国水稻插秧机研发现状
1.2.3 我国水稻插秧机研发现状
1.3 插秧机分插机构发展和研究现状
1.3.1 传统分插机构
1.3.2 高速分插机构
1.4 本文研究的主要内容
1.5 本章小结
第二章 分插机构核心零部件设计
2.1 双偏心卵形齿轮轮系数学模型
2.1.1 双偏心卵形齿轮概念
2.1.2 太阳轮节曲线设计
2.1.3 太阳轮齿廓的设计
2.1.4 中间轮、行星轮的齿面设计
2.2 太阳轮、中间轮和行星轮结构设计
2.2.1 太阳轮的结构设计
2.2.2 中间轮和行星轮的结构设计
2.3 分插机构核心传动装置的设计及其工作原理
2.3.1 插秧旋转箱的工作原理
2.3.2 推秧装置的工作原理
2.4 本章小结
第三章 分插机构运动学分析及结构参数优化
3.1 建立分插机构运动学模型
3.1.1 分插机构运动学分析符号说明
3.1.2 中间轮、行星轮相对于行星架运动关系分析
3.1.3 分插机构关键点位移分析
3.1.4 分插机构关键点的相对速度和相对加速度分析
3.2 分插机构结构参数优化及理论插秧轨迹
3.2.1 行星架初始安装角度的优化
3.2.2 分插机构各关键点运动学理论曲线
3.3 本章小节
第四章 分插机构三维建模及虚拟样机仿真
4.1 分插机构三维模型建立
4.1.1 插秧旋转箱主要零部件三维建模及虚拟装配
4.1.2 推秧装置主要零部件三维建模及虚拟装配
4.1.3 分插机构总装配
4.2 基于ADAMS分插机构的仿真
4.2.1 分插机构模型的导入
4.2.2 仿真系统环境参数及材料设置
4.2.3 施加约束、载荷和驱动
4.3 仿真结果分析
4.3.1 仿真插秧轨迹
4.3.2 秧针尖点速度分析
4.3.3 其它关键点的仿真结果分析
4.3.4 农艺性分析
4.4 本章小结
第五章 插秧传动箱与推秧装置有限元分析
5.1 插秧传动箱模态分析
5.1.1 有限元模态分析理论基础
5.1.2 插秧传动箱有限元模型
5.1.3 结果分析
5.2 推秧装置的柔性动力学分析及拨叉强度分析
5.2.1 柔性体构件的建立
5.2.2 拨叉模态中性文件的生成
5.2.3 结果分析
5.3 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表的论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]日本水稻插秧机技术发展历程[J]. 阳晖. 湖南农机. 2013(10)
[2]钵苗移栽机非圆齿轮行星轮系栽植机构参数分析与反求[J]. 陈建能,黄前泽,王英,孙良,赵雄,武传宇. 农业工程学报. 2013(08)
[3]水稻插秧机分插机构结构动力学分析——基于ANSYS[J]. 陈霖,张云彪,孙伟. 农机化研究. 2012(12)
[4]我国水稻生产机械化发展现状[J]. 张曲,肖丽萍,蔡金平,刘木华,石庆华,潘晓华. 中国农机化. 2012(05)
[5]高速水稻插秧机分插机构振动特性研究[J]. 张华标,朱梅,朱德泉,张健美,陈启围,杨申. 安徽农业科学. 2012(18)
[6]钵苗移栽机椭圆齿轮行星系植苗机构运动学建模与分析[J]. 陈建能,黄前泽,王英,张国凤. 农业工程学报. 2012(05)
[7]步行式插秧机共轭凸轮推秧装置的反求设计及仿真[J]. 陈建能,王英,赵雄,赵匀. 农业机械学报. 2011(12)
[8]偏心齿轮-非圆齿轮行星轮系在后插旋转式分插机构中的应用[J]. 俞高红,张玮炜,孙良,赵匀. 农业工程学报. 2011(04)
[9]Properties and Applications of the Eccentric-gear Drive[J]. ZHAO Yun~*,SUN Liang,YU Gaohong College of Mechanical Engineering and Automation,Zhejiang Sci-Tech University,Hangzhou 310018,China. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2011(02)
[10]我国水稻插秧机发展现状[J]. 沈亮,韩休海,耿志杰. 农机使用与维修. 2011(01)
硕士论文
[1]高速插秧机旋转前插式分插机构的研究[D]. 李复辉.山东理工大学 2014
[2]高速水稻插秧机分插机构研究[D]. 才宏伟.吉林大学 2012
[3]基于反求工程原理求解旋转式分插机构的研究[D]. 李辉.浙江理工大学 2011
[4]偏心齿轮分插机构运动学和动力学分析及参数优化[D]. 袁雄.湖南农业大学 2008
本文编号：3153634
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 课题研究背景和意义
1.2 中外水稻插秧机的研发现状
1.2.1 日本水稻插秧机研发现状
1.2.2 韩国水稻插秧机研发现状
1.2.3 我国水稻插秧机研发现状
1.3 插秧机分插机构发展和研究现状
1.3.1 传统分插机构
1.3.2 高速分插机构
1.4 本文研究的主要内容
1.5 本章小结
第二章 分插机构核心零部件设计
2.1 双偏心卵形齿轮轮系数学模型
2.1.1 双偏心卵形齿轮概念
2.1.2 太阳轮节曲线设计
2.1.3 太阳轮齿廓的设计
2.1.4 中间轮、行星轮的齿面设计
2.2 太阳轮、中间轮和行星轮结构设计
2.2.1 太阳轮的结构设计
2.2.2 中间轮和行星轮的结构设计
2.3 分插机构核心传动装置的设计及其工作原理
2.3.1 插秧旋转箱的工作原理
2.3.2 推秧装置的工作原理
2.4 本章小结
第三章 分插机构运动学分析及结构参数优化
3.1 建立分插机构运动学模型
3.1.1 分插机构运动学分析符号说明
3.1.2 中间轮、行星轮相对于行星架运动关系分析
3.1.3 分插机构关键点位移分析
3.1.4 分插机构关键点的相对速度和相对加速度分析
3.2 分插机构结构参数优化及理论插秧轨迹
3.2.1 行星架初始安装角度的优化
3.2.2 分插机构各关键点运动学理论曲线
3.3 本章小节
第四章 分插机构三维建模及虚拟样机仿真
4.1 分插机构三维模型建立
4.1.1 插秧旋转箱主要零部件三维建模及虚拟装配
4.1.2 推秧装置主要零部件三维建模及虚拟装配
4.1.3 分插机构总装配
4.2 基于ADAMS分插机构的仿真
4.2.1 分插机构模型的导入
4.2.2 仿真系统环境参数及材料设置
4.2.3 施加约束、载荷和驱动
4.3 仿真结果分析
4.3.1 仿真插秧轨迹
4.3.2 秧针尖点速度分析
4.3.3 其它关键点的仿真结果分析
4.3.4 农艺性分析
4.4 本章小结
第五章 插秧传动箱与推秧装置有限元分析
5.1 插秧传动箱模态分析
5.1.1 有限元模态分析理论基础
5.1.2 插秧传动箱有限元模型
5.1.3 结果分析
5.2 推秧装置的柔性动力学分析及拨叉强度分析
5.2.1 柔性体构件的建立
5.2.2 拨叉模态中性文件的生成
5.2.3 结果分析
5.3 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表的论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]日本水稻插秧机技术发展历程[J]. 阳晖. 湖南农机. 2013(10)
[2]钵苗移栽机非圆齿轮行星轮系栽植机构参数分析与反求[J]. 陈建能,黄前泽,王英,孙良,赵雄,武传宇. 农业工程学报. 2013(08)
[3]水稻插秧机分插机构结构动力学分析——基于ANSYS[J]. 陈霖,张云彪,孙伟. 农机化研究. 2012(12)
[4]我国水稻生产机械化发展现状[J]. 张曲,肖丽萍,蔡金平,刘木华,石庆华,潘晓华. 中国农机化. 2012(05)
[5]高速水稻插秧机分插机构振动特性研究[J]. 张华标,朱梅,朱德泉,张健美,陈启围,杨申. 安徽农业科学. 2012(18)
[6]钵苗移栽机椭圆齿轮行星系植苗机构运动学建模与分析[J]. 陈建能,黄前泽,王英,张国凤. 农业工程学报. 2012(05)
[7]步行式插秧机共轭凸轮推秧装置的反求设计及仿真[J]. 陈建能,王英,赵雄,赵匀. 农业机械学报. 2011(12)
[8]偏心齿轮-非圆齿轮行星轮系在后插旋转式分插机构中的应用[J]. 俞高红,张玮炜,孙良,赵匀. 农业工程学报. 2011(04)
[9]Properties and Applications of the Eccentric-gear Drive[J]. ZHAO Yun~*,SUN Liang,YU Gaohong College of Mechanical Engineering and Automation,Zhejiang Sci-Tech University,Hangzhou 310018,China. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2011(02)
[10]我国水稻插秧机发展现状[J]. 沈亮,韩休海,耿志杰. 农机使用与维修. 2011(01)
硕士论文
[1]高速插秧机旋转前插式分插机构的研究[D]. 李复辉.山东理工大学 2014
[2]高速水稻插秧机分插机构研究[D]. 才宏伟.吉林大学 2012
[3]基于反求工程原理求解旋转式分插机构的研究[D]. 李辉.浙江理工大学 2011
[4]偏心齿轮分插机构运动学和动力学分析及参数优化[D]. 袁雄.湖南农业大学 2008
本文编号：3153634
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