專利名稱：自由二階非圓齒輪行星系高速缽苗移栽機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種農(nóng)業(yè)機(jī)械中的移栽機(jī)械，具體地說是涉及一種自由二階非圓齒輪行星系高速缽苗移栽機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
移栽具有對(duì)氣候的補(bǔ)償作用和使作物生育提早的綜合效益，可以充分利用光熱資源，其經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益均非?？捎^。水田、旱地的缽苗移栽作業(yè)需要開發(fā)高速缽苗移栽機(jī)構(gòu)。行星輪系旋轉(zhuǎn)式傳動(dòng)機(jī)構(gòu)在插秧機(jī)上已有應(yīng)用,插秧機(jī)是針對(duì)毪狀苗一種栽植機(jī)
械，秧針無需進(jìn)入缽體內(nèi)，取苗通過撕裂土塊的方式，秧針軌跡是一個(gè)光滑的曲線，而缽苗移栽機(jī)需要秧針進(jìn)入缽苗盤內(nèi)夾持秧苗，且不能破壞缽盤和傷根，故軌跡需要一個(gè)尖銳的凸起；從秧針進(jìn)入缽體到完全離開缽體，秧針的運(yùn)動(dòng)方向和缽體的方向保持平行，即秧針需要一段接近于直線的運(yùn)動(dòng)軌跡，在現(xiàn)有的栽植機(jī)械上應(yīng)用的橢圓齒輪、偏心非圓齒輪等行星系不等速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)均不能滿足上述要求，缽苗移栽機(jī)要求的特殊軌跡阻礙了旋轉(zhuǎn)式行星輪系機(jī)構(gòu)在移栽機(jī)上的應(yīng)用，即無法使用旋轉(zhuǎn)式分秧機(jī)構(gòu)來克服現(xiàn)有分秧機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種自由二階非圓齒輪行星系高速缽苗移栽機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)利用特殊的自由的二階傳動(dòng)比，能滿足缽苗移栽機(jī)所需的“卜形”軌跡要求，并能適應(yīng)移栽機(jī)在任何轉(zhuǎn)速下的作業(yè)。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是
本發(fā)明的中心軸的一端與動(dòng)力裝置連接，中心軸的另一端與行星架固接，自由二階中心非圓齒輪空套在中心軸上與機(jī)架固接，第一自由二階中間非圓齒輪、第二自由二階中間非圓齒輪分別通過與其銷軸聯(lián)接的第一中間軸、第二中間軸與行星架鉸鏈聯(lián)接，第一自由二階行星非圓齒輪通過與其花鍵聯(lián)接的第一行星軸與行星架鉸鏈聯(lián)接，第二自由二階行星非圓齒輪通過與其花鍵聯(lián)接的第二行星軸與行星架鉸鏈聯(lián)接，第一自由二階中間非圓齒輪和第一自由二階行星非圓齒輪、第二自由二階中間非圓齒輪和第二自由二階行星非圓齒輪分別分布在中心軸的兩側(cè)；第一自由二階中間非圓齒輪、第二自由二階中間非圓齒輪的一處分別與自由二階中心非圓齒輪齒輪副聯(lián)接，第一自由二階中間非圓齒輪、第二自由二階中間非圓齒輪的另一處分別與第一自由二階行星非圓齒輪和第一自由二階行星非圓齒輪齒輪副聯(lián)接；第一取苗爪、第一取苗爪分別于第一行星軸和第二行星軸固接。所述的自由二階中心非圓齒輪、第一自由二階行星非圓齒輪和第二自由二階行星非圓齒輪三個(gè)齒輪的節(jié)曲線參數(shù)完全一致；第一自由二階中間非圓齒輪和第二自由二階中間非圓齒輪的節(jié)曲線參數(shù)完全一致。行星架轉(zhuǎn)動(dòng)一周，第一自由二階中間非圓齒輪和第二自由二階中間非圓齒輪相對(duì)行星架也做整周轉(zhuǎn)動(dòng)，整周運(yùn)動(dòng)中第一自由二階中心非圓齒輪與第一和第二自由二階中間非圓齒輪的傳動(dòng)比分為兩個(gè)相異的波動(dòng)過程。經(jīng)過所述的自由ニ階非圓齒輪行星系傳動(dòng)，第一取苗爪、第二取苗爪周期中二次不等幅擺動(dòng)，形成“卜形”軌跡，軌跡的右部形成一尖嘴。本發(fā)明具有的有益效果是
本發(fā)明在滿足行星架轉(zhuǎn)動(dòng)一周，在滿足自由ニ階中間非圓齒輪相對(duì)行星架整周轉(zhuǎn)動(dòng)的條件下設(shè)計(jì)自由ニ階中心非圓齒輪與自由ニ階中間非圓齒輪的傳動(dòng)比規(guī)律，改變傳動(dòng)比兩個(gè)波動(dòng)過程的幅度和各個(gè)波動(dòng)過程在運(yùn)動(dòng)周期所需時(shí)間所占的比例能夠靈活控制取苗爪的二次擺動(dòng)規(guī)律。該分秧機(jī)構(gòu)通過自由ニ階非圓齒輪行星系作為不等速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，取苗爪尖點(diǎn)軌跡成“卜形”，該軌跡滿足缽苗移栽機(jī)移栽農(nóng)藝要求；克服了多桿機(jī)構(gòu)和間歇機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)単，體積小，重量輕，振動(dòng)小，制造成本低等優(yōu)點(diǎn)；同時(shí)采用兩個(gè)取苗爪的布置方案，行星架轉(zhuǎn)動(dòng)一次，移栽作業(yè)兩次，工作效率高，能適應(yīng)移栽機(jī)在任何轉(zhuǎn)速下的水田和旱地移栽作業(yè)。


圖I是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理示意圖。圖2是周期中自由ニ階中心非圓齒輪與第一自由ニ階中間非圓齒輪的傳動(dòng)比曲線。圖3是自由ニ階非圓齒輪行星系齒輪嚙合圖。圖4是周期中第一取苗爪擺角曲線。圖5為幾種常見非圓齒輪單個(gè)周期傳動(dòng)比曲線。圖中1、中心軸，2、行星架，3、自由ニ階中心非圓齒輪，4、第一自由ニ階中間非圓齒輪，4’、第二自由ニ階中間非圓齒輪,5、第一中間軸,5’、第一中間軸,6、第一自由ニ階行星非圓齒輪，6’、第二自由ニ階行星非圓齒輪，7、第一行星軸，7’、第二行星軸，8，第一取苗爪，8’、第二取苗爪，9、“卜形”軌跡，10、單級(jí)卵形齒輪周期性傳動(dòng)比曲線，11、單級(jí)橢圓齒輪周期性傳動(dòng)比曲線，12、單級(jí)變形卵形齒輪周期性傳動(dòng)比曲線。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)ー步說明。如圖I所示，中心軸I的一端與動(dòng)カ裝置連接，中心軸I的另一端與行星架2固接，自由ニ階中心非圓齒輪3空套在中心軸I上與機(jī)架固接，第一自由ニ階中間非圓齒輪4、第ニ自由ニ階中間非圓齒輪4’分別通過與其銷軸聯(lián)接的第一中間軸5、第二中間軸5’與行星架鉸鏈聯(lián)接，第一自由ニ階行星非圓齒輪(6)通過與其花鍵聯(lián)接的第一行星軸7與行星架鉸鏈聯(lián)接，第二自由ニ階行星非圓齒輪6’通過與其花鍵聯(lián)接的第二行星軸7’與行星架鉸鏈聯(lián)接，第一自由ニ階中間非圓齒輪4和第一自由ニ階行星非圓齒輪6、第二自由ニ階中間非圓齒輪4’和第二自由ニ階行星非圓齒輪6’分別分布在中心軸(I)的兩側(cè)；第一自由ニ階中間非圓齒輪4、第二自由ニ階中間非圓齒輪4’的一處分別與自由ニ階中心非圓齒輪3齒輪副聯(lián)接，第一自由ニ階中間非圓齒輪4、第二自由ニ階中間非圓齒輪4’的另ー處分別與第一自由ニ階行星非圓齒輪6和第一自由ニ階行星非圓齒輪6’齒輪副聯(lián)接；第一取苗爪8、第一取苗爪8’分別于第一行星軸7和第二行星軸7’固接。圖I所示行星架2順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，通過自由二階非圓齒輪行星系傳動(dòng)，上述兩取苗爪形成“卜形”軌跡9，兩取苗爪在“卜形”軌跡9上順指針運(yùn)動(dòng)，在兩取苗爪由“卜形”軌跡9上部進(jìn)入“卜形”軌跡9右部的伸出尖嘴段有一段近似直線，保證取苗爪能垂直插入缽苗土缽。所述的自由二階中心非圓齒輪3、第一自由二階行星非圓齒輪6和第二自由二階行星非圓齒輪6’三個(gè)齒輪的節(jié)曲線參數(shù)完全一致；第一自由二階中間非圓齒輪4和第二自由二階中間非圓齒輪4’的節(jié)曲線參數(shù)完全一致。行星架2轉(zhuǎn)動(dòng)一周，第一自由二階中間非圓齒輪4和第二自由二階中間非圓齒輪4’相對(duì)行星架2也做整周轉(zhuǎn)動(dòng)，整周運(yùn)動(dòng)中第一自由二階中心非圓齒輪3與第一和第二自由二階中間非圓齒輪4、4’的傳動(dòng)比分為兩個(gè)相異的波動(dòng)過程。，其周期中傳動(dòng)比曲線如圖2所示，傳動(dòng)比周期中二次波動(dòng)，存在兩個(gè)波動(dòng)的幅值和谷值，兩次 波動(dòng)過程占總周期時(shí)間的比例、波動(dòng)幅值和谷值可根據(jù)軌跡要求靈活設(shè)計(jì)。自由二階中心非圓齒輪3、第一自由二階行星非圓齒輪6和第二自由二階行星非圓齒輪6’三個(gè)齒輪的節(jié)曲線參數(shù)完全一致；第一自由二階中間非圓齒輪4和第二自由二階中間非圓齒輪4’的節(jié)曲線參數(shù)完全一致，所述機(jī)構(gòu)的齒輪嚙合圖如圖3所示，圖3中的非圓齒輪齒廓由圖2中的傳動(dòng)比規(guī)律決定，輪系的節(jié)曲線均為自由二階節(jié)曲線。 在行星架2轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)周期中，第一取苗爪8與水平方向夾角變化曲線如圖4所示，從圖4可見，第一取苗爪8夾角先變大，到達(dá)第一個(gè)幅值之后減小至第一個(gè)谷值，之后再增大至另一幅值，然后再減小至第二谷值，第一取苗爪8在一個(gè)周期中經(jīng)歷二次不等幅擺動(dòng)。圖5所示為橢圓齒輪、變形卵形齒輪和卵形齒輪的周期性傳動(dòng)比規(guī)律，橢圓齒輪一個(gè)周期傳動(dòng)比函數(shù)波動(dòng)一次，變形卵形齒輪和卵形齒輪周期內(nèi)傳動(dòng)比波動(dòng)兩次，但兩個(gè)波動(dòng)的幅值和谷值一致，限制了周期中非勻速傳動(dòng)比比規(guī)律，圖2所示的自由二階非圓齒輪傳動(dòng)的周期性傳動(dòng)比規(guī)律比圖5所示幾種傳動(dòng)更靈活，輸出特性更利于形成缽苗移栽軌跡。本發(fā)明的工作原理如下
動(dòng)力經(jīng)由中心軸I傳給與中心軸I固接行星架2，帶動(dòng)行星架2順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。自由二階中心非圓齒輪3空套在中心軸I上與機(jī)架固接，第一自由二階中間非圓齒輪4、第二自由二階中間非圓齒輪4’分別通過與其銷軸聯(lián)接的第一中間軸5、第二中間軸5’與行星架鉸鏈聯(lián)接，第一自由二階行星非圓齒輪6、第二自由二階行星非圓齒輪6’分別通過與其花鍵聯(lián)接的第一行星軸7、第二行星軸7’與行星架鉸鏈聯(lián)接，上述兩自由二階中間非圓齒輪和兩自由二階行星非圓齒輪分布在中心軸I的兩側(cè)；第一自由二階中間非圓齒輪4、第二自由二階中間非圓齒輪4’一處與自由二階中心非圓齒輪3齒輪副聯(lián)接，第一自由二階中間非圓齒輪
4、第二自由二階中間非圓齒輪4’的另一處分別與第一自由二階行星非圓齒輪6、第一自由二階行星非圓齒輪6’齒輪副聯(lián)接；第一取苗爪8、第一取苗爪8’分別于第一行星軸7、第二行星軸7’固接。經(jīng)過所述的自由二階中心非圓齒輪行星系傳動(dòng)，第一取苗爪8、第一取苗爪8’周期中二次不等幅擺動(dòng)，形成“卜形”軌跡，軌跡的右部形成一尖嘴，滿足缽苗移栽作業(yè)要求。上述具體實(shí)施方式
用來解釋說明本發(fā)明，而不是對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限制，在本發(fā)明的精神和權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)，對(duì)本發(fā)明作出的任何修改和改變，都落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種自由二階非圓齒輪行星系高速缽苗移栽機(jī)構(gòu)，中心軸(I)的一端與動(dòng)力裝置連接，中心軸(I)的另一端與行星架(2)固接，其特征在于自由二階中心非圓齒輪(3)空套在中心軸(I)上與機(jī)架固接，第一自由二階中間非圓齒輪(4)、第二自由二階中間非圓齒輪(4’)分別通過與其銷軸聯(lián)接的第一中間軸(5)、第二中間軸(5，)與行星架鉸鏈聯(lián)接，第一自由二階行星非圓齒輪(6)通過與其花鍵聯(lián)接的第一行星軸(7)與行星架鉸鏈聯(lián)接，第二自由二階行星非圓齒輪出’)通過與其花鍵聯(lián)接的第二行星軸(7’)與行星架鉸鏈聯(lián)接，第一自由二階中間非圓齒輪(4)和第一自由二階行星非圓齒輪￠)、第二自由二階中間非圓齒輪(4’)和第二自由二階行星非圓齒輪出’)分別分布在中心軸(I)的兩側(cè)；第一自由二階中間非圓齒輪(4)、第二自由二階中間非圓齒輪(4’)的一處分別與自由二階中心非圓齒輪⑶齒輪副聯(lián)接，第一自由二階中間非圓齒輪(4)、第二自由二階中間非圓齒輪(4’ )的另一處分別與第一自由二階行星非圓齒輪(6)和第一自由二階行星非圓齒輪(6’ )齒輪副聯(lián)接；第一取苗爪(8)、第一取苗爪(8’ )分別于第一行星軸(7)和第二行星軸(7’ )固接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種自由二階非圓齒輪行星系高速缽苗移栽機(jī)構(gòu)，其特征在于所述的自由二階中心非圓齒輪(3)、第一自由二階行星非圓齒輪(6)和第二自由二階行星非圓齒輪(6’ )三個(gè)齒輪的節(jié)曲線參數(shù)完全一致；第一自由二階中間非圓齒輪(4)和第二自由二階中間非圓齒輪(4’ )的節(jié)曲線參數(shù)完全一致。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種自由二階非圓齒輪行星系高速缽苗移栽機(jī)構(gòu)，其特征在于行星架(2)轉(zhuǎn)動(dòng)一周，第一自由二階中間非圓齒輪(4)和第二自由二階中間非圓齒輪(4’)相對(duì)行星架(2)也做整周轉(zhuǎn)動(dòng)，整周運(yùn)動(dòng)中第一自由二階中心非圓齒輪(3)與第一和第二自由二階中間非圓齒輪(4)、(4’ )的傳動(dòng)比分為兩個(gè)相異的波動(dòng)過程。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種自由二階非圓齒輪行星系高速缽苗移栽機(jī)構(gòu)，其特征在 于經(jīng)過所述的自由二階非圓齒輪行星系傳動(dòng)，第一取苗爪(8)、第二取苗爪(8’)周期中二次不等幅擺動(dòng)，形成“卜形”軌跡，軌跡的右部形成一尖嘴。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種自由二階非圓齒輪行星系高速缽苗移栽機(jī)構(gòu)。動(dòng)力由中心軸傳給行星架，自由二階中心非圓齒輪與機(jī)架固接，兩自由二階中間非圓齒輪通過兩中間軸與行星架鉸鏈聯(lián)接，兩自由二階行星非圓齒輪通過兩行星軸與行星架鉸鏈聯(lián)接，兩自由二階中間非圓齒輪與兩自由二階中心非圓齒輪齒輪副聯(lián)接，兩自由二階行星非圓齒輪與兩自由二階中間非圓齒輪齒輪副聯(lián)接，兩自由二階行星非圓齒輪與兩行星軸花鍵聯(lián)接，兩取苗爪與兩行星軸固接。自由二階非圓齒輪的傳動(dòng)形成缽苗移栽所需的“卜形”軌跡，自由二階非圓齒輪行星系高速缽苗移栽機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)平穩(wěn)，行星架轉(zhuǎn)動(dòng)一周移栽兩次，效率高，滿足缽苗取苗和栽植的要求，適應(yīng)水田和旱地移栽作業(yè)。
文檔編號(hào)A01C11/02GK102792814SQ201210325098
公開日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2012年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月5日
發(fā)明者趙勻, 趙雄, 陳建能, 楊茂祥, 葉伊莎 申請(qǐng)人:浙江理工大學(xué)