基于二次不等幅传动比行星轮系取苗机构的研究
发布时间：2022-07-16 16:08
移栽在种植业中巨大的优势结合种植业的日渐产业化,规范化使得移栽机的市场成倍增长,取苗机构作为移栽机的核心部件,是当前农业机械研究的热点。研发一款经济、高效并可靠的取苗机构是推动移栽机构产业化的关键技术,也是提高移栽效率,减轻人工劳动强度,实现移栽机械化主要任务。论文主要研究内容如下:1)分析国内外已有的取苗机构的研究现状,发现取苗机构在实现机械化方面有了一定的进展,但是受其结构等影响,取苗效果不太理想,应用较少。分析了行星轮系取苗机构的应用现状,通过对比几组典型的二次不等幅传动比行星轮系取苗机构的设计方法和传动结构,本文突破正反求的方法,从传动比出发,提出基于二次不等幅传动比行星轮系取苗机构的研究。2)通过对取苗轨迹形成原理的分析,确定了二次不等幅传动比是实现尖嘴形的轨迹和二次不等幅摆动的关键。利用三次非均匀B样条曲线拟合了二次不等幅传动比曲线并对传动比进行了两级自由分配。实现了通过总传动比直接控制取苗轨迹,通过分传动比直接控制齿轮节曲线来设计满足要求的取苗机构,并建立其运动学模型。3)确定了取苗机构的运动学目标,自主开发了基于Matlab的二次不等幅传动比行星轮系取苗机构辅助分析与优...
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 前言
1.1.1 移栽的优势
1.1.2 移栽应用需求
1.2 取苗机构的研究现状
1.2.1 国外取苗机构研究现状
1.2.2 国内取苗机构研究现状
1.3 行星轮系取苗机构介绍
1.4 论文的研究内容
1.5 本章小结
第二章 二次不等幅传动比行星轮系取苗机构运动学分析
2.1 取苗轨迹形成原理分析
2.2 二次不等幅传动比构造方法
2.2.1 三次非均匀B样条拟合方法
2.2.2 三次非均匀B样条节点矢量
2.2.3 反求B样条控制点
2.2.4 确定曲线任意点的数值
2.3 二次不等幅总传动比设计及其分配
2.3.1 二次不等幅总传动比设计
2.3.2 第一级二次不等幅传动比设计
2.3.3 第二级二次不等幅传动比设计
2.4 取苗机构运动学建模
2.4.1 机构组成与工作原理
2.4.2 第一级齿轮节曲线的设计
2.4.3 第二级齿轮节曲线的设计
2.4.4 取苗机构速度模型
2.5 本章小结
第三章 二次不等幅传动比行星轮系取苗机构的优化
3.1 机构的运动学目标与特性分析
3.2 辅助分析与优化软件的开发
3.2.1 辅助分析与优化软件的整体结构
3.2.2 辅助分析与优化软件的主要功能
3.3 本章小结
第四章 二次不等幅传动比行星轮系取苗机构轨迹分析
4.1 二次不等幅传动比对取苗轨迹的影响分析
4.1.1 传动比两幅值波动比例对取苗轨迹的影响
4.1.2 传动比左半区间的影响分析
4.1.3 传动比右半区间的影响分析
4.1.4 二次波动幅值比对取苗轨迹影响分析
4.2 机构参数对轨迹的影响
4.2.1 L/S比值对轨迹的影响
4.2.2 φ0、δ0和α0对轨迹的影响
4.3 取苗机构参数优化
4.3.1 取苗机构参数优化步骤
4.3.2 取苗机构参数优化结果
4.4 本章小结
第五章 结构设计与仿真分析
5.1 齿廓设计
5.2 取苗机构结构设计
5.2.1 取苗机构整体结构介绍
5.2.2 取苗机构零部件的结构设计
5.3 取苗机构的三维建模与装配
5.4 取苗机构的虚拟装配
5.5 样机仿真分析与结果
5.5.1 秧针尖点仿真轨迹分析
5.5.2 秧针尖点速度分析
5.6 本章小结
第六章 取苗机构的研制与试验
6.1 取苗机构的加工与装配
6.2 试验条件与准备工作
6.2.1 取苗机构试验台
6.2.2 试验穴盘与试验用苗
6.2.3 摄像机及其分析软件
6.2.4 试验方法与步骤
6.3 取苗机构试验分析
6.3.1 空转试验分析
6.3.2 取苗试验分析
6.3.3 取苗机构取苗试验结果分析
6.4 本章小结
第七章 总结与展望
7.1 总结
7.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种共轭凹凸型非圆齿轮机构的设计[J]. 俞高红,虞佳萍,童俊华,叶秉良,郑士永. 中国机械工程. 2016(16)
[2]蔬菜移栽机曲柄摆杆式夹苗机构的设计与试验[J]. 王蒙蒙,宋建农,刘彩玲,王亚丽,孙亚朋. 农业工程学报. 2015(14)
[3]蔬菜钵苗移栽机取苗臂凸轮机构的设计与试验[J]. 叶秉良,李丽,俞高红,刘安,蔡迪. 农业工程学报. 2014(08)
[4]二阶自由非圆齿轮行星系钵苗移栽机取苗机构[J]. 赵雄,陈建能,杨茂祥,赵匀. 农业机械学报. 2014(04)
[5]基于ADAMS的甜菜收获机自动对行探测机构仿真[J]. 王申莹,胡志超,彭宝良,吴惠昌,顾峰玮,王海鸥. 农业机械学报. 2013(12)
[6]齿侧间隙对齿轮副非线性振动特性的影响研究[J]. 李英明,陈卫东,陈奇,黄康,邱明明. 机械传动. 2013(05)
[7]我国旱地移栽机的现状与发展趋势[J]. 刘存祥,李晓虎,岳修满,赵汉雨. 农机化研究. 2012(11)
[8]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)
[9]椭圆—不完全非圆齿轮行星系蔬菜钵苗取苗机构的研究[J]. 俞高红,陈志威,赵匀,孙良,叶秉良. 机械工程学报. 2012(13)
[10]节曲线封闭的非圆齿轮传动比函数设计[J]. 黄忠超,蓝兆辉. 机械传动. 2011(11)
博士论文
[1]二阶非圆齿轮行星轮系钵苗移栽机取苗机构优化设计与试验研究[D]. 赵雄.浙江理工大学 2014
硕士论文
[1]旋转式蔬菜钵苗取苗机构的优化设计与试验[D]. 张伟权.浙江理工大学 2017
[2]蔬菜钵苗自动移栽机构的优化设计与试验[D]. 虞佳萍.浙江理工大学 2017
[3]玉米钵苗移栽机构轨迹及姿态的设计与优化[D]. 方治.浙江理工大学 2016
[4]大株距旋转式行星轮系蔬菜钵苗栽植机构的优化设计与试验[D]. 徐乐辉.浙江理工大学 2015
[5]非圆—椭圆齿轮行星系取苗机构的参数优化与设计[D]. 俞腾飞.浙江理工大学 2014
[6]烟草自动移栽机取苗机构设计与试验研究[D]. 惠东志.湖南农业大学 2010
本文编号：3662824
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 前言
1.1.1 移栽的优势
1.1.2 移栽应用需求
1.2 取苗机构的研究现状
1.2.1 国外取苗机构研究现状
1.2.2 国内取苗机构研究现状
1.3 行星轮系取苗机构介绍
1.4 论文的研究内容
1.5 本章小结
第二章 二次不等幅传动比行星轮系取苗机构运动学分析
2.1 取苗轨迹形成原理分析
2.2 二次不等幅传动比构造方法
2.2.1 三次非均匀B样条拟合方法
2.2.2 三次非均匀B样条节点矢量
2.2.3 反求B样条控制点
2.2.4 确定曲线任意点的数值
2.3 二次不等幅总传动比设计及其分配
2.3.1 二次不等幅总传动比设计
2.3.2 第一级二次不等幅传动比设计
2.3.3 第二级二次不等幅传动比设计
2.4 取苗机构运动学建模
2.4.1 机构组成与工作原理
2.4.2 第一级齿轮节曲线的设计
2.4.3 第二级齿轮节曲线的设计
2.4.4 取苗机构速度模型
2.5 本章小结
第三章 二次不等幅传动比行星轮系取苗机构的优化
3.1 机构的运动学目标与特性分析
3.2 辅助分析与优化软件的开发
3.2.1 辅助分析与优化软件的整体结构
3.2.2 辅助分析与优化软件的主要功能
3.3 本章小结
第四章 二次不等幅传动比行星轮系取苗机构轨迹分析
4.1 二次不等幅传动比对取苗轨迹的影响分析
4.1.1 传动比两幅值波动比例对取苗轨迹的影响
4.1.2 传动比左半区间的影响分析
4.1.3 传动比右半区间的影响分析
4.1.4 二次波动幅值比对取苗轨迹影响分析
4.2 机构参数对轨迹的影响
4.2.1 L/S比值对轨迹的影响
4.2.2 φ0、δ0和α0对轨迹的影响
4.3 取苗机构参数优化
4.3.1 取苗机构参数优化步骤
4.3.2 取苗机构参数优化结果
4.4 本章小结
第五章 结构设计与仿真分析
5.1 齿廓设计
5.2 取苗机构结构设计
5.2.1 取苗机构整体结构介绍
5.2.2 取苗机构零部件的结构设计
5.3 取苗机构的三维建模与装配
5.4 取苗机构的虚拟装配
5.5 样机仿真分析与结果
5.5.1 秧针尖点仿真轨迹分析
5.5.2 秧针尖点速度分析
5.6 本章小结
第六章 取苗机构的研制与试验
6.1 取苗机构的加工与装配
6.2 试验条件与准备工作
6.2.1 取苗机构试验台
6.2.2 试验穴盘与试验用苗
6.2.3 摄像机及其分析软件
6.2.4 试验方法与步骤
6.3 取苗机构试验分析
6.3.1 空转试验分析
6.3.2 取苗试验分析
6.3.3 取苗机构取苗试验结果分析
6.4 本章小结
第七章 总结与展望
7.1 总结
7.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种共轭凹凸型非圆齿轮机构的设计[J]. 俞高红,虞佳萍,童俊华,叶秉良,郑士永. 中国机械工程. 2016(16)
[2]蔬菜移栽机曲柄摆杆式夹苗机构的设计与试验[J]. 王蒙蒙,宋建农,刘彩玲,王亚丽,孙亚朋. 农业工程学报. 2015(14)
[3]蔬菜钵苗移栽机取苗臂凸轮机构的设计与试验[J]. 叶秉良,李丽,俞高红,刘安,蔡迪. 农业工程学报. 2014(08)
[4]二阶自由非圆齿轮行星系钵苗移栽机取苗机构[J]. 赵雄,陈建能,杨茂祥,赵匀. 农业机械学报. 2014(04)
[5]基于ADAMS的甜菜收获机自动对行探测机构仿真[J]. 王申莹,胡志超,彭宝良,吴惠昌,顾峰玮,王海鸥. 农业机械学报. 2013(12)
[6]齿侧间隙对齿轮副非线性振动特性的影响研究[J]. 李英明,陈卫东,陈奇,黄康,邱明明. 机械传动. 2013(05)
[7]我国旱地移栽机的现状与发展趋势[J]. 刘存祥,李晓虎,岳修满,赵汉雨. 农机化研究. 2012(11)
[8]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)
[9]椭圆—不完全非圆齿轮行星系蔬菜钵苗取苗机构的研究[J]. 俞高红,陈志威,赵匀,孙良,叶秉良. 机械工程学报. 2012(13)
[10]节曲线封闭的非圆齿轮传动比函数设计[J]. 黄忠超,蓝兆辉. 机械传动. 2011(11)
博士论文
[1]二阶非圆齿轮行星轮系钵苗移栽机取苗机构优化设计与试验研究[D]. 赵雄.浙江理工大学 2014
硕士论文
[1]旋转式蔬菜钵苗取苗机构的优化设计与试验[D]. 张伟权.浙江理工大学 2017
[2]蔬菜钵苗自动移栽机构的优化设计与试验[D]. 虞佳萍.浙江理工大学 2017
[3]玉米钵苗移栽机构轨迹及姿态的设计与优化[D]. 方治.浙江理工大学 2016
[4]大株距旋转式行星轮系蔬菜钵苗栽植机构的优化设计与试验[D]. 徐乐辉.浙江理工大学 2015
[5]非圆—椭圆齿轮行星系取苗机构的参数优化与设计[D]. 俞腾飞.浙江理工大学 2014
[6]烟草自动移栽机取苗机构设计与试验研究[D]. 惠东志.湖南农业大学 2010
本文编号：3662824
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