高速插秧机旋转前插式分插机构的研究

发布时间：2021-07-09 13:18

　　水稻作为我国主要的粮食作物之一，在粮食生产中占有至关重要的地位。与发达国家相比，我国水稻种植机械化水平较低，严重制约了我国水稻种植的发展。因此，大力发展新型高速插秧机，提高插秧效率，对提高我国水稻种植机械化水平具有重要意义[1]。分插机构是水稻插秧机的核心部件，其性能优劣直接影响插秧质量和效率。目前市场上存在的传统插秧机多采用曲柄摇杆式分插机构，该机构振动较大，转速不易过高，限制了插秧效率。高速插秧机多采用日本研制的偏心齿轮或椭圆齿轮分插机构，结构复杂，成本较高。因此，针对上述分插机构存在的问题，通过对插秧农艺要求和插秧轨迹的分析，本文将偏心齿轮-非圆齿轮行星轮系作为分插机构的传动部件，设计了一种旋转前插式分插机构。本文主要研究内容及结论如下：（1）通过分析当前国内外分插机构研究现状及存在问题，提出了将偏心齿轮-非圆齿轮行星轮系作为分插机构的传动部件，设计出了旋转前插式分插机构，并对该分插机构总体结构及关键部件进行了优化设计，论述了该分插机构的工作原理及特点。（2）分析了旋转前插式分插机构秧爪尖点轨迹，并建立了偏心齿轮-非圆齿轮旋转前插式分插机构运动学模型，分析了该分插机构运动学特性，... 

【文章来源】：山东理工大学山东省

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题研究的目的和意义
    1.2 国内外水稻插秧机研究现状
        1.2.1 国外水稻插秧机研究现状
        1.2.2 国内水稻插秧机研究现状
    1.3 国内外分插机构研究现状
        1.3.1 传统插秧机分插机构
        1.3.2 高速插秧机分插机构
    1.4 我国水稻插秧机的发展趋势
    1.5 课题主要研究内容及方法
        1.5.1 课题主要研究内容
        1.5.2 课题主要研究方法及技术路线
    1.6 本章小结
第二章 旋转前插式分插机构总体结构及关键部件设计
    2.1 旋转前插式分插机构总体设计方案
        2.1.1 旋转前插式分插机构总体结构设计
        2.1.2 工作原理
        2.1.3 特点
    2.2 插秧旋转箱整体设计
        2.2.1 插秧旋转箱整体结构设计
        2.2.2 箱体结构设计
    2.3 偏心齿轮-非圆齿轮的设计
        2.3.1 齿轮齿廓数据的获取
        2.3.2 太阳轮结构设计
        2.3.3 中间轮结构设计
        2.3.4 行星轮结构设计
    2.4 推秧装置结构设计
        2.4.1 整体结构设计
        2.4.2 工作原理
        2.4.3 凸轮结构设计
        2.4.4 拨叉结构设计
    2.5 本章小结
第三章 旋转前插式分插机构运动轨迹及运动学分析
    3.1 分插机构秧爪轨迹分析
        3.1.1 秧爪静轨迹分析
        3.1.2 秧爪动轨迹分析
    3.2 偏心齿轮-非圆齿轮传动特性分析
        3.2.1 偏心齿轮-非圆齿轮节曲线分析
        3.2.2 节曲线封闭条件及中心距
        3.2.3 传动比分析
    3.3 旋转前插式分插机构运动学模型的建立
        3.3.1 分插机构组成及工作原理
        3.3.2 运动学分析符号的说明
        3.3.3 分插机构关键点位移方程
        3.3.4 分插机构关键点速度方程
        3.3.5 分插机构关键点加速度方程
    3.5 本章小结
第四章 旋转前插式分插机构三维建模及 ADAMS 仿真
    4.1 分插机构三维模型的建立
        4.1.1 插秧旋转箱三维建模及装配
        4.1.2 推秧装置三维建模及装配
        4.1.3 分插机构总体装配
    4.2 基于 ADAMS 分插机构运动学仿真
        4.2.1 ADAMS 导入几何模型
        4.2.2 修改零部件材料属性
        4.2.3 添加约束、载荷及驱动
    4.3 分插机构插秧爪仿真分析结果
        4.3.1 插秧爪尖点运动轨迹分析
        4.3.2 插秧爪尖点速度分析
        4.3.3 插秧爪尖点位移分析
    4.4 本章小结
第五章 基于 ANSYS 的行星轮模态分析
    5.1 ANSYS 模态分析概述
    5.2 建立有限元模型
    5.3 划分网格
    5.4 加载和求解
    5.5 扩展模态
    5.6 结果分析
    5.7 本章小结
第六章 总结及进一步建议
    6.1 总结
    6.2 进一步建议
参考文献
致谢
在学期间公开发表的论文与专利


【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]内嵌勺盘式舵轮免耕施肥播种机的研制与试验[J]. 李复辉,刁培松,杜瑞成,崔强,张银平,李腾.  农业工程学报. 2013(19)
[3]舵轮式玉米免耕精量施肥播种机设计与试验[J]. 李复辉,杜瑞成,刁培松,张银平,崔强,李腾.  农业机械学报. 2013(S1)
[4]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)
[5]后插式分插机构的研究进展与机构创新[J]. 陈善峰,胡立强,俞高红,杨自栋.  湖北农业科学. 2012(16)
[6]后插式分插机构的研究进展及机构创新[J]. 谢仁华,管嫦娥,宋志良.  农机化研究. 2012(08)
[7]变形偏心非圆齿轮行星系分插机构设计和参数优化[J]. 赵匀,高林弟,陈建能,张国凤.  农业机械学报. 2011(12)
[8]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)
[9]偏心齿轮-非圆齿轮后插旋转式分插机构的三维参数化设计[J]. 俞高红,张玮炜,孙良,赵匀.  农业工程学报. 2011(11)
[10]ADAMS二次开发技术在分插机构设计中的应用[J]. 孙良,赵匀,张玮炜.  浙江理工大学学报. 2011(03)

博士论文
[1]椭圆齿轮行星系分插机构的动力性能分析、参数优化及实验验证[D]. 陈建能.浙江大学 2004

硕士论文
[1]无函数表达式节曲线的非圆齿轮系分插机构的研究[D]. 曹宁慧.浙江理工大学 2013
[2]水稻插秧机核心工作部件的动力学分析与改进研究[D]. 黄节泵.浙江理工大学 2011
[3]变性偏心圆—非圆行星系分插机构分析、设计与参数优化[D]. 高林弟.浙江理工大学 2011
[4]偏心齿轮—非圆齿轮后插旋转式分插机构的分析与试验研究[D]. 张玮炜.浙江理工大学 2011
[5]基于ADAMS非圆行星齿轮机构运动学和动力学仿真[D]. 王旭.东北大学 2010
[6]基于秧针静轨迹的非圆齿轮行星系分插机构设计及性能分析[D]. 方明辉.浙江理工大学 2010



本文编号：3273823