试析圆柱齿椭圆齿行星系分插机构的动力学分析与优化

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1、浙江大学生物系统工程与食品科学学院博士学位论文圆柱齿椭圆齿行星系分插机构的动力学分析与优化姓名：俞高红申请学位级别：博士专业：农业机械化工程指导教师：赵匀20060701独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得堑姿叁堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：签字日期：年月It学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解逝

2、’江盘堂有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权迸．江盘堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月同签字日期：年月同学位论文作者毕业后去向：工作单位：通讯地址：电话：邮编：浙江大学博士论文第1章水稻插秧机分插机构研究的进展及尚待研究的问题摘要：本章论述了水稻插秧机分插机构研究的目的和意义及水稻插秧机分插机构的研究进展。并详细介绍曲柄摇杆式分插机构

3、的运动学和动力学的研究情况，以及旋转式分插机构的运动学与动力学研究最新进展，并对弹性机构动力学的研究现状进行了分析。还对水稻插秧机分插机构的研究趋势也进行了分析，提出了进一步研究设想，以及在本文中提出需要进一步研究的关键问题，最后提出本论文内容的组织与安捧。1．1水稻插秧机分插机构研究的意义和目的水稻是我国的主要粮食作物，其种植面积占总种植面积的粥6，产量占粮食总产量的43％。水稻插秧机械化是提高产量和插秧效率、减轻农民劳动强度的主要措施之一。如果我国插秧机械化水平提高1％，每年就能增产3．75亿kg，而目前我国的机插率很低，据统计，到1997年只有2．8％，到目

4、前还不到3．7％。而水稻生产机械化中的两个环节之一“水稻收获机械化”已经占到36％，因此水稻种植机械化已成为我国水稻生产机械化的瓶颈。日本是世界上插秧机械研究起步早，发展快、水平高的国家，1988年机械插秧面积就达到了水稻种植面积的98％．韩国虽然开始使用和生产水稻插秧机的时间较晚，但发展速度较快且水平也较高，令人瞩目，在1992年达到了89％以上。可见，我国的插秧机械化水平与发达国家的差距很大，提高水稻插秧机械化水平对我们只拥有7％的世界耕地却要养活22％世界人口的国家来说，具有重大意义。我国水稻插秧机械化程度低，主要原因有：①国产插秧机的可靠性低(多是曲柄摇杆

5、式分插机构的传统插秧机)，而且是采用整体式船板，壅泥壅水严重：’②进口高速插秧机的价格高，如日本生产的“洋马。牌高速水稻插秧机。价格12万，台左右，加上专用的育秧设备，其作业成本高达63．95-89．31Yr／-卣，明显高于人工插秧40--50元庙的成本，从而限制了它的推广；．③国外的高速插秧机不适合中国国情：国外的高速插秧机对中国北方的单季稻小苗适应性强，而对南方的双季稻的晚稻大苗插秧适应性差．而我国水稻种植面积前五名均为双季稻产区。因而无论从经济性上还是从性能上都急需研究适合我国国情的高速水稻插秧机，而分插机构第l串水稻捐1袂t4【舒拍辑【构研锐进醺艟虬尚待研

6、’￡的叫题是水稻插秧机中最为核心的二I：作部f，l，冈此研究分插机构是非常必要和紧迫的，具有重人研究意义和应用价值。因而无论从经济性上还是从性能上都急需研究适合我国国情的高速水稻插秧机。至此国家也非常重视，“十五”国家科技攻关项目将“高速水稻插秧机研制及其配套技术的研究”作为农业机械化的关键技术之一。本论文研究得到国家自然科学基金委的资助，项目为“旋转式分插机构的动力学优化理论和方法(50275137)”和。高速插秧机新型执行机构的弹性动力学建模与动态仿真研究”。另外，还得到了国家科技部重人基础研究前删研究专项的支持，项目为。基于逐次求解的机构动力学分析和二次优化

7、方法研究(2004CCA05700)”。1．2国内外水稻插秧机分插机构研究进展曲柄滑道式(中国，50年代末期)日本曲柄摇杆式(60年代初期)日本推秧装置(70年代初期)H日本毯状苗(60年代末期)日本配重(70年代后期)日本旋转式(行星轮式，正齿轮传动，曲柄摇杆驱动太阳轮，80年代中期，未形成产品)日本曲柄摇杆机构至今仍用于步行式插秧机El本旋转式(行星轮式，偏心齿轮传动，太阳轮固定，80年代末期，用于乘坐式插秧机)图1．1插秧机分插机构发展史现在水稻插秧机上使用的分插机构，其研究是从20世纪50年代开始，首先是由中国发明曲柄滑道式分插机构。60年代初期日本发明了

8、曲柄摇杆式