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基于秧针静轨迹的旋转式分插机构逆向求解

张继钊  
【摘要】:旋转式分插机构是插秧机的核心工作部件,其秧针运动的插秧轨迹主要是由非圆齿轮节曲线形状决定,插秧轨迹对插秧机的工作好坏起决定性的作用,研究高速插秧机分插机构的非圆齿轮系设计技术具有重要的理论意义与实际应用价值。文本在对非圆齿轮系分插机构大量研究的基础上,提出了“基于秧针静轨迹反求非圆齿轮系分插机构的数值设计方法”,突破了传统的设计思想,主要研究工作和成果如下: 1)综述了国内外水稻机械化插秧的研究背景和发展概况,研究了非圆齿轮系分插机构的类型、设计方法及特点。 2)针对目前先确定非圆齿轮节曲线函数表达式,再进行旋转式分插机构正向设计方法的缺点,提出了“基于秧针静轨迹反求非圆齿轮系分插机构的数值设计方法”,该方法是根据由农艺要求和插秧机的运动特点决定的理想插秧轨迹,反求非圆齿轮的节曲线,设计旋转式分插机构。 3)针对由插秧轨迹反求非圆齿轮的节曲线的设计方法,结合数值设计的特点,建立了非圆齿轮系分插机构的运动学数值模型,研究了其运动特性。 4)通过研究旋转式分插机构的工作和结构特点,提出了由旋转式分插机构的插秧轨迹确定非圆齿轮系的总传动比和齿轮间各级分传动比的方法,并求解出非圆齿轮系各齿轮的节曲线。 5)利用PRO/E软件对非圆齿轮分插机构零部件进行三维设计和建模,利用ADAMS软件进行分插机构虚拟样机运动仿真,分析了秧针尖点的位移、速度、加速度,验证了“基于秧针静轨迹反求非圆齿轮系分插机构的数值设计方法”的正确性。


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