步行式宽窄行插秧机非圆锥齿轮分插机构设计与试验

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1、浙江理工大学硕士学位论文步行式宽窄行插秧机非圆锥齿轮分插机构设计与试验摘要宽窄行插秧是我国农艺专家提出的一种新农艺，宽窄行插秧即利用宽行距和窄行距交替间隔种植。采用宽窄行插秧有利于增加秧苗的光照和通风，从而利于秧苗的增穗，增重等，经过田间的试验对比，宽窄行插秧的粮食产量比等行距插秧的粮食产量增加4%以上。目前在步行式宽窄行插秧机分插机构研究中还存在较多问题。本研究针对目前现有的步行式宽窄行插秧机分插机构存在的问题如：1）斜取秧，倾斜式的取秧轨迹会引起秧爪对秧苗的伤根现象，从而导致秧苗的缓苗期增加使水稻产量降低；2）结构复杂，部分已经研制出的分插机构的结构较复杂难以加工，

2、可靠性不够，不符合田间作业条件；3）插秧时穴口大，这是步行宽窄行分插机构普遍存在的一个问题，穴口太大会导致秧苗的倒伏或漂秧。基于上述问题，本论文提出并设计一种步行式宽窄行插秧机非圆锥齿轮分插机构，解决斜取秧、插秧穴口大、结构复杂等问题，从而更好实现宽窄行插秧。本文主要研究内容如下：1）通过分析现有等行距步行插秧机分插机构和步行式宽窄行插秧机分插机构的工作原理，利用B样条曲线拟合原理，拟合出非圆锥齿轮的节曲线，采用非圆锥齿轮行星轮系作为分插机构的传动部件实现变传动比传动，使秧针形成空间轨迹，从而使步行式宽窄行插秧机非圆锥齿轮分插机构达到宽窄行插秧的农艺要求。2）分析步行式

3、宽窄行插秧机非圆锥齿轮分插机构的运动学特性，包括非圆锥齿轮的传动特性、非圆锥齿轮分插机构的组成、工作原理和分插机构的结构特点，并且建立运动学模型。3）根据建立的分插机构运动学模型，基于Matlab软件自主开发步行式非圆锥齿轮行星轮系分插机构辅助分析与优化软件，研究齿轮参数与轨迹的变化关系，通过人机交互的方式，优化出一组符合步行式宽窄行插秧机要求的分插机构参数，并且完成分插机构的结构设计。4）根据优化出的分插机构参数，基于UG软件进行宽窄行分插机构的3D模型设计，在ADAMS仿真软件中导入UG建立的模型文件，通过添加运动副与约束，建立宽窄行分插机构的虚拟样机模型，进行虚拟

4、样机的运动学仿真试验。将虚拟样机模型的运动仿真结果与理论建模的优化结果进行对比分析，验证理论建模的正确性以及分插机构是否满足宽窄行插秧的要求。5）将三维模型加工成实物，将实物安装在插秧机上，利用高速摄影分析步行式I浙江理工大学硕士学位论文步行式宽窄行插秧机非圆锥齿轮分插机构设计与试验宽窄行插秧机分插机构形成的轨迹，将试验的轨迹、理论轨迹、仿真轨迹进行比较，分析分插机构的取秧角、插秧角、轨迹的偏移量等是否符合优化的要求，从而进一步验证理论模型的正确性。关键词:步行式宽窄行插秧机；分插机构；B样条拟合；非圆锥齿轮；人机交互；运动学仿真；高速摄影II浙江理工大学硕士学位论文步

5、行式宽窄行插秧机非圆锥齿轮分插机构设计与试验TheStudyofWide-narrowRowWalking-typeTransplantingMechanismwithNon-circularBevelGearAbstractInrecentyears,agriculturalexpertsputforwardthenewagronomytoplantricewhichiscalledthewide-narrowrowtransplanting.Theintervalplantingofthewiderowandthenarrowrowisusedinwide-narr

6、owrowtransplanting.Usingthewide-narrowrowtransplantingisconducivetoincreaselightandventilationabouttheseedlings,andisconducivetoincreasethepanicles,puttingonweight，andsoon.Afterexperimentalcomparisoninthefield,thefoodproductionisincreasedmore4%bywide-narrowrowtransplantingthantheequalrow

7、planting.Currently,manyresearchaboutwide-narrownon-circularbevelgeartransplantingmechanismhasbeencarriedout,buttherearestillmanyproblemstobesolved.Ourresearchisaimatsolvingthecurrentwide-narrowrowtransplantingmechanism'sproblems,forexample，1）Theproblemoftakingseedlingobli